Question

【題目】加入0.1 mol MnO2粉末于50 mL過氧化氫溶液(ρ＝1.1 g·mL－1)中，在標準狀況下放出氣體的體積和時間的關系如圖所示。

(1)實驗時放出氣體的總體積是_______________________________________。

(2)放出一半氣體所需的時間為_________________________________________。

(3)反應放出3/4氣體所需時間為_________________________________________________。

(4)A、B、C、D各點反應速率快慢的順序為________________________________________。

(5)解釋反應速率變化的原因是_______________________________________________。

(6)計算H2O2的初始物質的量的濃度________________________________________。

(7)求反應到2 min時，H2O2的質量分數_______________________________________。

Answer 1

【答案】 60 mL 1 min 2 min D＞C＞B＞A 隨著反應的進行，c(H2O2)逐漸降低，反應速率逐漸變慢 0.108 mol·L－1 0.086%

【解析】根據V－t圖像知，反應進行到1min時，放出O2的體積為30mL，反應進行至2 min時，放出O2體積為45mL，反應進行至4 min時，放出O2的體積達最大值60mL；由V－t曲線的斜率變化可知：D、C、B、A的反應速率逐漸減小，這是因為隨著反應的進行，c(H2O2)逐漸減小，反應速率逐漸變慢；根據2H2O22H2O＋O2↑，n(H2O2)＝0.06×2/22.4mol，所以H2O2的起始物質的量濃度為[0.06×2/22.4]÷0.05=0.108 mol·L－1；反應進行至2 min時，消耗H2O2的物質的量為n′(H2O2)＝0.045×2/22.4=0.004 mol，剩余H2O2的物質的量為0.06×2/22.4-0.045×2/22.4=1.34×10－3mol，所以w(H2O2)＝；根據以上分析解答。

(1)由反應方程式為: 2H2O22H2O＋O2↑,該反應為不可逆反應,最后階段,收集到的氣體體積不再增加,說明過氧化氫完全分解,由圖象可以知道,生成氧氣的體積為60 mL；正確答案: 60 mL 。

(2)由圖象可以知道,當放出一半氣體30 mL時，所需的時間為1 min；正確答案：1 min。

(3)由圖象可以知道, 反應放出3/4氣體的體積為45mL，所需時間為2 min ；正確答案：2 min。

(4)由曲線的變化特點可以看出，曲線的斜率逐漸變小,說明反應逐漸減慢，則反應速率D＞C＞B＞A；正確答案是: D＞C＞B＞A。

(5)根據圖像可以知道，隨著反應的進行，c(H2O2)逐漸降低，反應速率逐漸變慢；正確答案：隨著反應的進行，c(H2O2)逐漸降低，反應速率逐漸變慢。

（6）根據2H2O22H2O＋O2↑，n(H2O2)＝0.06×2/22.4mol，所以H2O2的起始物質的量濃度為[0.06×2/22.4]÷0.05=0.108 mol·L－1；正確答案：0.108 mol·L－1 。

（7）反應進行至2 min時，消耗H2O2的物質的量為n′(H2O2)＝0.045×2/22.4=0.004 mol，剩余H2O2的物質的量為0.06×2/22.4-0.045×2/22.4=1.34×10－3mol，所以w(H2O2)＝；正確答案：0.086%。