Question

Ⅰ、將0.1g MnO₂粉末加入50mL H₂O₂溶液中，在標準狀況下放出氣體的體積和時間的關系如圖所示．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(shù)字） 
Ⅱ、一定溫度下，將3molA氣體和1mol B氣體通入一容積固定為2L的密閉容器中，發(fā)生如下反應：3A（g）+B（g）?xC（g），請?zhí)顚懴铝锌瞻祝?br />（1）反應1min時測得剩余1.8molA，C的濃度為0.4mol/L，則1min內，B的平均反應速率為

 

；X為

 

．
（2）若反應經2min達到平衡，平衡時C的濃度

 

0.8mol/L（填“大于，小于或等于”）．
（3）若已知達平衡時，該容器內混合氣體總壓強為p，混合氣體起始壓強為p₀，請用p₀、p來表示達平衡時反應物A的轉化率а（A）為

 

．
（4）能夠說明該反應達到平衡的標志是

 

A．容器內混合氣體的密度保持不變         B．v（A）=3v（B）        C．A、B的濃度之比為3：1
D．單位時間內消耗3n molA的同時生成n molB         E．混合氣體的平均相對分子質量．

Answer 1

考點：化學平衡的計算,化學反應速率的影響因素,化學平衡狀態(tài)的判斷

專題：化學平衡專題

分析：Ⅰ、隨著反應的進行，H₂O₂ 的濃度減小，反應速率減慢；由圖可知，過氧化氫分解完全生成氧氣60mL，根據(jù)n=

V

Vm

計算氧氣的物質的量，進而計算過氧化氫的物質的量，再根據(jù)c=

n

V

計算其濃度；
Ⅱ、（1）根據(jù)方程式計算參加反應的B的物質的量，根據(jù)v=

△n V

△t

計算v（B）；利用物質的量之比等于化學計量數(shù)之比計算x的值；
（2）根據(jù)隨著反應的進行反應物的濃度減少，反應速率減慢，據(jù)此判斷；
（3）相同條件下，壓強之比等于物質的量之比，據(jù)此計算平衡后混合氣體總的物質的量，利用差量法計算參加反應的A的物質的量，再根據(jù)轉化率定義計算；
（4）當反應達到平衡狀態(tài)時，正逆反應速率相等，各物質的濃度、質量、體積分數(shù)以及百分含量不變，以及由此衍生的一些量也不發(fā)生變化，據(jù)此結合選項判斷．

解答： 解：Ⅰ、隨著反應的進行，H₂O₂ 的濃度減小，反應速率減慢；
由圖可知，過氧化氫分解完全生成氧氣60mL，氧氣的物質的量=

0.06L

22.4L/mol

=

3

1120

mol，由反應2H₂O₂

MnO2  .

2H₂O+O₂↑，可知過氧化氫的物質的量=

3

1120

mol×2=

3

560

mol，故過氧化氫濃度為

3 560 mol

0.05L

=0.11mol/L，
故答案為：隨著反應的進行，H₂O₂ 的濃度減小，反應速率減慢；0.11mol/L；
Ⅱ、（1）反應1min時測得剩余1.8molA，C的濃度為0.4mol/L，參加反應的A的物質的量為3mol-1.8mol=1.2mol，由方程式可知，參加反應的B為1.2mol×

1

3

=0.4mol，則1min內，B的平均反應速率為

0.4mol 2L

1min

=0.2mol/（L．min）；
生成的C為0.4mol/L×2L=0.8mol，故1.2mol：0.8mol=3：x，解得x=2，
故答案為：0.2mol/（L．min）；2；
（2）隨著反應的進行，反應速率逐漸減小，若反應經2min達到平衡，后1min的平均速率小于前1min的平均速率，前1min內C的濃度變化為0.4mol/L，則后1min內C的濃度變化小于0.4mol/L，故平衡時C的濃度小于0.8mol/L，
故答案為：小于；
（3）若已知達平衡時，該容器內混合氣體總壓強為p，混合氣體起始壓強為p₀，故平衡后混合氣體總的物質的量為（3mol+1mol）×

p

p0

=

4p

p0

mol，故平衡后混合氣體物質的量減少量為（4-

4p

p0

）mol，則：
3A（g）+B（g）?2C（g） 物質的量減少△n
3                          2
n（A）                     （4-

4p

p0

）mol
故n（A）=（4-

4p

p0

）mol×

3

2

=（6-

6p

p0

）mol
故A的轉化率=

(6- 6p p0 )mol

3mol

×100%=

2p0-2p

p0

×100%，
故答案為：

2p0-2p

p0

×100%；
（4）A．反應混合物都是氣體，容器的容積不變，混合氣體的密度始終保持不變，密度不變不能說明到達平衡，故A錯誤；
B．沒有指明正逆速率，不能說明到達平衡，若都為正反應或逆反應速率，反應速率始終滿足v（A）=3v（B），若表示正、逆速率，速率之比等于化學計量數(shù)之比，說明到達平衡，故B錯誤；
C．A、B的起始物質的量之比為3：1，二者按3：1反應，A、B的濃度之比始終為3：1，不能說明到達平衡，故C錯誤；
D．單位時間內消耗3n molA的同時生成n molB，同時生成3n molA，A的消耗速率與生成速率相等，說明到達平衡狀態(tài)，故D正確；
E．混合氣體總質量不變，隨反應進行混合氣體總物質的量減小，當混合氣體的平均相對分子質量不變時，說明混合氣體總的物質的量不變，反應到達平衡，故E正確；
故答案為：DE．

點評：本題綜合考查反應速率計算、化學平衡的計算、影響反應速率的因素、化學平衡狀態(tài)判斷等，題目難度不大，注意理解化學平衡狀態(tài)的判斷依據(jù)應由“變化”到“不變化”．