2013年10月我市因臺風(fēng)菲特遭受到重大損失,市疾控中心緊急采購消毒藥品,以滿足災(zāi)后需要。復(fù)方過氧化氫消毒劑具有高效、環(huán)保、無刺激無殘留,其主要成分H2O2是一種無色粘稠液體,請回答下列問題:
(1)下列方程中H2O2所體現(xiàn)的性質(zhì)與其可以作為消毒劑完全一致的是??????? 。
A.BaO2+2HClH2O2+BaCl2
B.Ag2O+H2O2 =2Ag+O2+H2O???
C.2H2O22H2O+O2↑
D.H2O2+NaCrO2+NaOH=Na2CrO4 +H2O
(2)火箭發(fā)射常以液態(tài)肼(N2H4)為燃料,液態(tài)H2O2為助燃劑。已知:
N2H4(1)+O2(g)=N2(g)+2H2O(g)? △H= - 534 kJ·mol-1???
H2O2(1)=H2O(1)+1/2O2(g)? △H= - 98.64 kJ·mol-1
H2O(1)=H2O(g)? △H=+44kJ·mol-l
則反應(yīng)N2H4(1)+2H2O2(1)=N2(g)+4H2O(g)的△H=?????????? ,
該反應(yīng)的△S=??????? 0(填“>”或“<”)。
(3)H2O2是一種不穩(wěn)定易分解的物質(zhì)。
①如圖是H2O2在沒有催化劑時(shí)反應(yīng)進(jìn)程與能量變化圖,請?jiān)趫D上畫出使用催化劑加快分解速率時(shí)能量與進(jìn)程圖
②實(shí)驗(yàn)證實(shí),往Na2CO3溶液中加入H2O2也會有氣泡產(chǎn)生。已知常溫時(shí)H2CO3的電離常數(shù)分別為Kal=4.3×l0-7,Ka2 = 5.0 ×l0-11 。Na2CO3溶液中CO32-第一步水解常數(shù)表達(dá)式Khl=????? ,常溫時(shí)Khl的值為??????????? 。若在Na2CO3溶液中同時(shí)加入少量Na2CO3固體與適當(dāng)升高溶液溫度,則Khl的值
?????????? (填變大、變小、不變或不確定)。
(4)某文獻(xiàn)報(bào)導(dǎo)了不同金屬離子及其濃度對雙氧水氧化降解海藻酸鈉溶液反應(yīng)速率的影響,實(shí)驗(yàn)結(jié)果如圖1、圖2所示。
注:以上實(shí)驗(yàn)均在溫度為20℃、w(H2O2)=0.25%、pH=7.12、海藻酸鈉溶液濃度為8mg·L-l的條件下進(jìn)行。圖1中曲線a:H2O2;b:H2O2+Cu2+;c:H2O2+Fe2+;d:H2O2+Zn2+;e:H2O2+Mn2+;圖2中曲線f:反應(yīng)時(shí)間為1h;g:反應(yīng)時(shí)間為2h;兩圖中的縱坐標(biāo)代表海藻酸鈉溶液的粘度(海藻酸鈉濃度與溶液粘度正相關(guān))。
由上述信息可知,下列敘述錯誤的是????????????????? (填序號)。
A.錳離子能使該降解反應(yīng)速率減緩
B.亞鐵離子對該降解反應(yīng)的催化效率比銅離子低??????
C.海藻酸鈉溶液粘度的變化快慢可反映出其降解反應(yīng)速率的快慢?????
D.一定條件下,銅離子濃度一定時(shí),反應(yīng)時(shí)間越長,海藻酸鈉溶液濃度越小
(14分)(1)D (2分);(2)△H=-643. 28kJ·mol-1 (2分,沒有負(fù)號不得分,沒有單位給1分)? △S=>0。
(3)① (2分)(虛線代表使用催化劑,起、終點(diǎn)重合)
②Khl= (2分)? 2.0×10-4
(4)B(2分)
【解析】
試題分析:(1)H2O2作為消毒劑所體現(xiàn)的性質(zhì)是氧化性,即氧元素的化合價(jià)降低,只有D方程式滿足。
(2)根據(jù)蓋斯定律,將反應(yīng)①+2×反應(yīng)②+4×反應(yīng)③,即得到反應(yīng)N2H4(1)+2H2O2(1)=N2(g)+4H2O(g),其△H= -643.28kJ·mol-1,該反應(yīng)是氣體增加的反應(yīng),其△S=>0。
(3)①畫圖時(shí),使用催化劑時(shí)反應(yīng)物和生成物的總能量都不變,但活化能降低。②Na2CO3的水解反應(yīng),CO32-第一步水解常數(shù)表達(dá)式Khl=,將代數(shù)式分子和分母同時(shí)乘以c(H+),Khl==2.0×10-4。升高溶液溫度,水解程度也就增大,Khl的值也就增大。
(4)b:H2O2+Cu2+和c:H2O2+Fe2+結(jié)合圖可知b在c的上方,亞鐵離子對該降解反應(yīng)的催化效率比銅離子高,B說法不正確。
考點(diǎn):化學(xué)反應(yīng)的催化劑原理、蓋斯定律計(jì)算、水解平衡常數(shù)表達(dá)式及相關(guān)計(jì)算。
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