Question

15．為了探究化學反應速率和化學反應限度的有關問題，某研究小組進行了以下實驗：
Ⅰ．以H₂O₂的分解反應為研究對象，實驗方案與數(shù)據(jù)記錄如表，t表示收集a mL O₂所需的時間：

序號	反應 溫度/℃	c（H2O2）/ mol•L-1	V（H2O2） /mL	m（MnO2） /g	t/min
1	20	2	10	0	t1
2	20	2	10	0.1	t2
3	20	4	10	0.1	t3
4	40	2	10	0.1	t4

（1）設計實驗2和實驗3的目的是研究H₂O₂的濃度對化學反應速率的影響；
（2）為研究溫度對化學反應速率的影響，可以將實驗2和實驗4作對比（填序號）；
（3）將實驗1和實驗2作對比，t_1＞t₂（填“＞”、“＜”或“=”）．
Ⅱ．以KI和FeCl₃反應為例（2Fe³⁺+2I^-?2Fe²⁺+I₂）設計實驗，探究此反應存在一定的限度．可選試劑：
①0.1mol•L^-1KI溶液②0.1mol•L^-1 FeCl₃溶液③0.1mol•L^-1 FeCl₂溶液
④0.1mol•L^-1鹽酸⑤0.1mol•L^-1KSCN溶液⑥CCl₄
實驗步驟：
（1）取5mL 0.1mol•L^-1 KI溶液，再滴加幾滴0.1mol•L^-1 FeCl₃溶液；
（2）充分反應后，將溶液分成三份；
（3）取其中一份，加試劑⑥，振蕩，CCl₄層顯紫色，說明反應生成碘；
（4）另取一份，加試劑⑤（填序號），溶液出現(xiàn)血紅色現(xiàn)象，說明此反應存在一定的限度．
Ⅲ．N₂O₄可分解為NO₂．在100mL密閉容器中投入0.01mol N₂O₄，利用現(xiàn)代化學實驗技術跟蹤測量c（NO₂）．c（NO₂）隨時間變化的數(shù)據(jù)記錄如圖所示：

（1）反應容器中最后剩余的物質有NO₂、N₂O₄，其中N₂O₄的物質的量為0.004molmol；
（2）c（NO₂）隨時間變化的曲線表明，實驗測得的化學反應速率在逐漸減小，最后不變．（選填“變大”，“變小”或“不變”）

Answer 1

分析 Ⅰ．（1）實驗2和實驗3主要是雙氧水的濃度不同；
（2）實驗2和實驗4其他條件都相同，只有溫度不同；
（3）試驗1和實驗2相比較，2中使用了催化劑，其他條件相同；
Ⅱ．（4）加入0.1mol•L^-1 KSCN溶液，如果溶液出現(xiàn)血紅色，說明溶液中有沒反應的FeCl₃溶液，說明此反應為可逆反應；
Ⅲ．（1）因為N₂O₄（g）?2NO₂為可逆反應，反應達平衡時，反應容器中最后剩余的物質有NO₂、N₂O₄；再根據(jù)平衡圖象計算N₂O₄的物質的量；
（2）達到平衡狀態(tài)時，正反應速率與逆反應速率相等，保持不變．

解答 解：Ⅰ．（1）實驗2和實驗3主要是雙氧水的濃度不同，則實驗目的為研究雙氧水濃度不同，對化學反應速率的影響，
故答案為：H₂O₂的濃度；
（2）實驗2和實驗4其他條件都相同，只有溫度不同，
故答案為：2；4；
（3）試驗1和實驗2相比較，2中使用了催化劑，其他條件相同，反應速率大，所用時間短，
故答案為：＞；
Ⅱ．（4）加入0.1mol•L^-1 KSCN溶液，如果溶液出現(xiàn)血紅色，說明溶液中有沒反應的FeCl₃溶液，說明此反應為可逆反應，存在一定的限度，
故答案為：⑤；溶液出現(xiàn)血紅色；
Ⅲ．（1）因為N₂O₄（g）?2NO₂為可逆反應，反應達平衡時，反應容器中最后剩余的物質有NO₂、N₂O₄；平衡時，n（NO₂）=0.12mol/L×0.1L=0.012mol，則N₂O₄的物質的量為0.01mol-0.006mol=0.004mol，
故答案為：NO₂、N₂O₄；0.004mol；
（2）達到平衡狀態(tài)時，正反應速率與逆反應速率相等，保持不變，
故答案為：不變．

點評 本考點主要考查了影響化學反應速率的因素的探究，要好好利用控制變量法，化學反應速率中的計算，化學平衡的建立，三價鐵離子的檢驗都屬于基礎知識的考查，注意靈活運用．