Question

【題目】氫、氧兩種元素組成的常見物質有H2O和H2O2，二者在一定條件下均可分解。

（1）已知：

化學鍵	斷開1mol化學鍵所需的能量（kJ）
H-H	436
O-H	463
O=O	498

①H2O的電子式是________________。

②H2O(g)分解的熱化學方程式是________________________。

③11.2 L（標準狀況）的H2完全燃燒，生成氣態水，放出__________kJ的熱量。

（2）某同學以H2O2分解為例，探究濃度與溶液酸堿性對反應速率的影響。常溫下，按照如表所示的方案完成實驗。

實驗編號	反應物		催化劑
a	50 mL5%H2O2溶液		1 mL0.1 mol·L-1FeCl3溶液
b	50 mL5%H2O2溶液	少量濃鹽酸	1 mL0.1 mol·L-1FeCl3溶液
c	50 mL5%H2O2溶液	少量濃NaOH溶液	1 mL 0.1 mol·L-1FeCl3溶液
d	50 mL5%H2O2溶液		MnO2

① 測得實驗a、b、c中生成氧氣的體積隨時間變化的關系如圖1所示。由該圖能夠得出的實驗結論是______________________。

② 測得實驗d在標準狀況下放出氧氣的體積隨時間變化的關系如圖2所示。解釋反應速率變化的原因________________；計算H2O2的初始物質的量濃度為________________ (保留兩位有效數字)。

Answer 1

【答案】（1）① ②2H2O(g)=2H2(g)+2O2(g)ΔH=+482 kJ·mol-1③120.5

（2）①其他條件不變時，在堿性環境下加快H2O2的分解速率，酸性環境下減緩H2O2的分解速率②隨著反應的進行H2O2的濃度逐漸減少，H2O2的分解速率逐漸減慢；0.11 mol/L

【解析】

試題分析：（1）①H2O是共價化合物，是由原子和氫原子形成共價鍵，電子式為；

②水分解生成氧氣和氫氣，方程式為2H2O=2H2+O2，可知2molH2O（g）分解，生成2mol氫氣和1mol氧氣，則斷裂4molO-H，形成1molO=O鍵、2mol H-H鍵，所以吸收的熱量為4mol×463kJ/mol=1852kJ，放出的熱量為498kJ+2×436kJ=1370kJ，所以吸收的熱量為1852kJ-1370kJ=482kJ，所以熱化學方程式為2H2O(g)=2H2(g)+2O2(g) ΔH=+482 kJ·mol-1；

③11.2L（標準狀況）的H2為0.5mol，可生成0.5mol水，生成氣態水放出的熱量為0.5mol×0.5×482KJ=120.5kJ；

（2）①abc溶液的酸堿性不同，反應的速率不同，由圖像可知在堿性條件下反應速率最大，在酸性條件下反應速率最小，可以得出的結論是其它條件不變，堿性環境能加快H2O2的分解速率，酸性環境能減緩H2O2的分解速率；

②由圖像可知，曲線斜率逐漸減小，說明反應速率逐漸減小，原因是隨著反應的進行H2O2的濃度逐漸減少，H2O2的分解速率逐漸減慢；根據圖像可知最終生成氧氣是60mL，物質的量是，所以根據方程式可知雙氧水的物質的量是，則雙氧水的濃度是0.11mol/L。