Question

16．某課外興趣小組對(duì)H₂O₂的分解速率做了如下實(shí)驗(yàn)探究．
（1）下表是該小組研究影響過氧化氫（H₂O₂）分解速率的因素時(shí)采集的一組數(shù)據(jù)．表中數(shù)據(jù)為在不同條件下用10mL H₂O₂制取15OmLO₂所需的時(shí)間（秒）．

濃度 時(shí)間（秒） 反應(yīng)條件	30%H2O2	15%H2O2	10%H2O2	5%H2O2
無催化劑、不加熱	幾乎不反應(yīng)	幾乎不反應(yīng)	幾乎不反應(yīng)	幾乎不反應(yīng)
無催化劑、加熱	360	480	540	720
MnO2催化劑、加熱	10	25	60	120

①上述實(shí)驗(yàn)結(jié)果體現(xiàn)了溫度、催化劑、濃度等因素對(duì)過氧化氫分解速率的影響；
②從上述影響過氧化氫分解速率的因素中任選一個(gè)，說明該因素對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響溫度升高化學(xué)反應(yīng)速率加快；反應(yīng)物濃度增大化學(xué)反應(yīng)速率加快；使用合適的催化劑化學(xué)反應(yīng)速率加快．
（2）某溫度時(shí)，在一個(gè)2L的密閉容器中，M、N、W三種氣體的物質(zhì)的量隨時(shí)間的變化曲線如圖所示．根據(jù)圖中數(shù)據(jù)．試填寫下列空白：

①該反應(yīng)的化學(xué)方程式為M+N?2W．
②從開始至4min，N的平均反應(yīng)速率為0.05mol/（L•min）；4min 末M的轉(zhuǎn)化率為33.3%．

Answer 1

分析 （1）①過氧化氫溶液是實(shí)驗(yàn)室制取氧氣的重要藥品，在常溫下很難分解得到氧氣，其分解速度受濃度、溫度、催化劑等因素的影響設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案來證明時(shí)，要注意實(shí)驗(yàn)的控制變量，以確保實(shí)驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確性；
②分析表中數(shù)據(jù)可以看出，濃度越大，反應(yīng)速率越快，加熱能加快過氧化氫的分解，有催化劑是分解速率快；
（2）①分析圖象變化，M、N物質(zhì)的量減少是反應(yīng)物，W物質(zhì)的量增加為生成物，結(jié)合反應(yīng)過程中消耗量和生成量之比等于化學(xué)方程式計(jì)量數(shù)之比計(jì)算書寫化學(xué)方程式；
②依據(jù)反應(yīng)速率概念和轉(zhuǎn)化率概念計(jì)算，V=$\frac{△c}{△t}$，轉(zhuǎn)化率=$\frac{消耗量}{起始量}$×100%．

解答 解：（1）①根據(jù)表中給出的數(shù)據(jù)，無催化劑不加熱的情況下，不同濃度的過氧化氫溶液都是幾乎不反應(yīng)，在無催化劑加熱的情況下，不同濃度的過氧化氫溶液都分解，說明過氧化氫的分解速率與溫度有關(guān)，但是得到相同氣體的時(shí)間不同，濃度越大，反應(yīng)的速度越快，說明過氧化氫的分解速率與濃度有關(guān)；比較同一濃度的過氧化氫溶液如30%時(shí)，在無催化劑加熱的時(shí)候，需要時(shí)間是360s，有催化劑加熱的條件下，需要時(shí)間是10s，說明過氧化氫的分解速率與溫度、催化劑有關(guān)，
故答案為：溫度；催化劑；濃度；
②分析表中數(shù)據(jù)可以看出，濃度越大，反應(yīng)速率越快，加熱能加快過氧化氫的分解，有催化劑是分解速率快，
故答案為：溫度升高化學(xué)反應(yīng)速率加快；反應(yīng)物濃度增大化學(xué)反應(yīng)速率加快；使用合適的催化劑化學(xué)反應(yīng)速率加快；
（2）①圖象分析可知，M、N物質(zhì)的量減少是反應(yīng)物，W物質(zhì)的量增加為生成物，M物質(zhì)的量減少1.2mol-0.8mol=0.4mol，N物質(zhì)的量減少1.0mol-0.6mol=0.4mol，W增加物質(zhì)的量0.8mol，n（M）：n（N）：n（W）=0.4：0.4：0.8=1：1：2，則反應(yīng)的化學(xué)方程式為：M+N?2W，
故答案為：M+N?2W；
②從開始至4min，N的平均反應(yīng)速率=$\frac{1.0mol-0.6mol}{2L×4min}$=0.05mol/（L•min）；4min末M的轉(zhuǎn)化率=$\frac{1.2mol-0.8mol}{1.2mol}$×100%=33.3%，
故答案為：0.05mol/（L•min）；33.3%．

點(diǎn)評(píng) 本題通過圖表數(shù)據(jù)，考查了外界條件對(duì)反應(yīng)速率的影響，反應(yīng)速率，轉(zhuǎn)化率計(jì)算，難度中等，要注意分析其他條件相同，只有一個(gè)條件改變時(shí)，如何影響反應(yīng)速率．