Question

催化劑在生產(chǎn)和科技領域中起著重大作用．為比較Fe³⁺、Cu²⁺和MnO₂對H₂O₂分解反應的催化效果，某化學研究小組的同學分別設計了如圖甲、乙所示的實驗．請回答相關問題．



（1）同學X觀察甲中兩支試管產(chǎn)生氣泡的快慢，由此得出Fe³⁺和Cu²⁺對H₂O₂分解的催化效果，其結論______（填“合理”或“不合理”），理由是______．
（2）同學Y利用乙裝置探究MnO₂對H₂O₂分解的催化效果．將50mL H₂O₂一次性加入盛有0.10mol MnO₂粉末的燒瓶中，測得標準狀況下由量氣管讀出氣體的體積[V（量氣管）/mL]和時間（t/min）的關系如丙圖所示．
①b______（填“＜”、“＞”或“=”）90mL，原因是______．
②同學Y除了探究MnO₂對H₂O₂分解速率的影響情況，還可得出______對H₂O₂分解速率的影響情況．
（3）催化劑能加快反應速率，是因為它能改變反應的路徑，使發(fā)生反應所需的活化能______（填“升高”“降低”“不變”）．

Answer 1

（1）催化劑能改變化學反應的速率，這里是加快速率，若圖1所示實驗中反應速率為①＞②，則一定說明氯化鐵比硫酸銅催化效果好，因二者所含的陰離子不同，要證明Fe³⁺比Cu²⁺對H₂O₂分解催化效果好，還要使選擇的試劑中陰離子種類相同，所以得出Fe³⁺和Cu²⁺對H₂O₂分解的催化效果，其結論不合理，故答案為：不合理；陰離子種類不同；
（2）①圖象斜率的大小反映反應速率快慢，斜率越大，反應速率越快，將50mL H₂O₂一次性加入盛有0.10mol MnO₂粉末的燒瓶中，由于反應物濃度減小，反應速率減小，3min～4min生成10mL氣體，那么2min～3min生成氣體的體積應大于10mL，故b小于90mL，
故答案為：＜；由于反應物濃度減小，反應速率減小，3min～4min生成10mL氣體，那么2min～3min生成氣體的體積應大于10mL，故b小于90mL；
②在加入催化劑的條件下隨著反應物濃度的降低，反應速率減小，故答案為：反應物濃度；
（3）催化劑加快化學反應速率是降低了反應的活化能，故答案為：降低．