Question

20．為了探究化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)反應(yīng)限度的有關(guān)問(wèn)題，某研究小組進(jìn)行了以下實(shí)驗(yàn)
Ⅰ．以H₂O₂的分解反應(yīng)為研究對(duì)象，實(shí)驗(yàn)方案與數(shù)據(jù)記錄如表，t表示收集a mL O₂所需的時(shí)間．

序號(hào)	反應(yīng)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(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)2和實(shí)驗(yàn)3的目的是研究H₂O₂的濃度對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響．
（2）為研究溫度對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響，可以將實(shí)驗(yàn)2和實(shí)驗(yàn)4（填序號(hào)）作對(duì)比．
（3）將實(shí)驗(yàn)1和實(shí)驗(yàn)2作對(duì)比，t₁＞t₂（填“＞”、“＜”或“=”）．
Ⅱ．以KI和FeCl₃反應(yīng)為例（2Fe³⁺+2I^-═2Fe²⁺+I₂）設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，探究此反應(yīng)存在一定的限度．可選試劑：①0.1mol•L^-1 KI溶液�、�0.1mol•L^-1 FeCl₃溶液
③0.1mol•L^-1 FeCl₂溶液　④0.1mol•L^-1 鹽酸
⑤0.1mol•L^-1 KSCN溶液�、轈Cl₄
實(shí)驗(yàn)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(yīng)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(shuō)明反應(yīng)生成碘
（4）另取一份，加試劑⑤（填序號(hào)），現(xiàn)象溶液顯血紅色，說(shuō)明此反應(yīng)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(xué)實(shí)驗(yàn)技術(shù)跟蹤測(cè)量c（NO₂），c（NO₂）隨時(shí)間變化的數(shù)據(jù)記錄如圖所示．

①反應(yīng)容器中最后剩余的物質(zhì)有N₂O₄和NO₂，其中N₂O₄的物質(zhì)的量為0.004mol．
②c（NO₂）隨時(shí)間變化的曲線(xiàn)表明，實(shí)驗(yàn)測(cè)得的化學(xué)反應(yīng)速率在逐漸減小，從開(kāi)始到平衡建立這段時(shí)間的平均反應(yīng)速率為0.1mol/（L．s）．

Answer 1

分析 Ⅰ．（1）表中數(shù)據(jù)不同點(diǎn)就是實(shí)驗(yàn)?zāi)康�，根�?jù)表中數(shù)據(jù)知，實(shí)驗(yàn)2和實(shí)驗(yàn)3主要是雙氧水的濃度不同；
（2）探究溫度對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響時(shí)，應(yīng)該只有溫度不同，其它因素完全相同；
（3）試驗(yàn)1和實(shí)驗(yàn)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(shuō)明溶液中有沒(méi)反應(yīng)的FeCl₃溶液，說(shuō)明此反應(yīng)為可逆反應(yīng)；
Ⅲ．①因?yàn)镹₂O₄（g）?2NO₂為可逆反應(yīng)，反應(yīng)達(dá)平衡時(shí)，反應(yīng)容器中最后剩余的物質(zhì)有NO₂、N₂O₄；再根據(jù)平衡圖象計(jì)算N₂O₄的物質(zhì)的量；
②v（NO₂）=$\frac{△c}{△t}$．

解答 解：Ⅰ．（1）實(shí)驗(yàn)2和實(shí)驗(yàn)3中只有雙氧水濃度不同，其它因素完全相同，所以實(shí)驗(yàn)?zāi)康氖翘骄侩p氧水濃度對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率影響，故答案為：H₂O₂的濃度；
（2）要探究溫度對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響，應(yīng)該只有溫度不同，其它因素完全相同，根據(jù)表中數(shù)據(jù)知，實(shí)驗(yàn)2和實(shí)驗(yàn)4中溫度不同其它因素相同，故答案為：2；4；
（3）試驗(yàn)1和實(shí)驗(yàn)2相比較，2中使用了催化劑，其他條件相同，催化劑加快反應(yīng)速率，縮短反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)間，所以t₁＞t₂，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(shuō)明溶液中有沒(méi)反應(yīng)的FeCl₃溶液，說(shuō)明此反應(yīng)為可逆反應(yīng)，存在一定的限度，
故答案為：⑤；溶液顯血紅色；
III．①因?yàn)镹₂O₄（g）?2NO₂為可逆反應(yīng)，反應(yīng)達(dá)平衡時(shí)，反應(yīng)容器中最后剩余的物質(zhì)有NO₂、N₂O₄；平衡時(shí)，n（NO₂）=0.12mol/L×0.1L=0.012mol，則N₂O₄的物質(zhì)的量為0.01mol-0.006mol=0.004mol，
故答案為：NO₂、N₂O₄；0.004mol；
②v（NO₂）=$\frac{△c}{△t}$=$\frac{0.11mol/L-0}{1.1s}$=0.1mol/（L．s），
故答案為：0.1mol/（L．s）．

點(diǎn)評(píng) 本題考查探究化學(xué)反應(yīng)速率影響因素、化學(xué)反應(yīng)速率計(jì)算、可逆反應(yīng)判斷等知識(shí)點(diǎn)，側(cè)重考查學(xué)生實(shí)驗(yàn)操作、實(shí)驗(yàn)分析及計(jì)算能力，探究外界條件對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率影響時(shí)必須只有一個(gè)因素不同，否則無(wú)法得出正確結(jié)論，題目難度不大．