Question

5．一定溫度下，10mL 0.4mol/L過氧化氫溶液在二氧化錳作用下發(fā)生分解，不同時刻測定生成O₂的體積（已折算為標準狀況）如表．

t/min	0	2	4	6	8
V（O2）/mL	0	9.9	17.2	22.4	26.5

請計算：（溶液體積變化忽略不計）
（1）6min內(nèi)過氧化氫的分解速率．（精確到0.01）
（2）6min內(nèi)過氧化氫分解的轉(zhuǎn)化率．
（3）6min內(nèi)過氧化氫的物質(zhì)的量濃度．

Answer 1

分析 過氧化氫分解反應的方程式為：2H₂O₂$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H₂O+O₂，
（1）根據(jù)n=$\frac{V}{{V}_{m}}$計算出6min內(nèi)生成氧氣的物質(zhì)的量，然后根據(jù)方程式得出過氧化氫分解的物質(zhì)的量，再根據(jù)v=$\frac{△n}{△t}$計算出6min內(nèi)過氧化氫的分解速率；
（2）根據(jù)n=cV計算出過氧化鈉的總物質(zhì)的量，然后根據(jù)$\frac{分解的物質(zhì)的量}{總物質(zhì)的量}$×100%計算出過氧化氫的轉(zhuǎn)化率；
（3）根據(jù)c=$\frac{n}{V}$計算出6min時過氧化氫的物質(zhì)的量濃度．

解答 解：（1）標準狀況下22.4L氧氣的物質(zhì)的量為：$\frac{22.4×1{0}^{-3}L}{22.4L/mol}$=0.001mol，根據(jù)反應2H₂O₂$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H₂O+O₂可知，生成0.001mol氧氣需要消耗0.002mol過氧化氫，則過氧化氫的分解速率為：$\frac{\frac{0.002mol}{0.01L}}{6min}$=0.03mol/（L•min），
答：6min內(nèi)過氧化氫的分解速率為0.03mol/（L•min）；
（2）10mL 0.4mol/L過氧化氫溶液中含有過氧化氫的物質(zhì)的量為：0.4mol/L×0.01L=0.004mol，
則6min內(nèi)過氧化氫的分解轉(zhuǎn)化率為：$\frac{0.002mol}{0.004mol}$×100%=50%，
答：6min內(nèi)過氧化氫的分解轉(zhuǎn)化率為50%；
（3）6min末過氧化氫的物質(zhì)的量為：0.004mol-0.002mol=0.002mol，
則6min末過氧化氫的物質(zhì)的量濃度為：$\frac{0.002mol}{0.01L}$=0.2mol/L，
答：6min末過氧化氫的物質(zhì)的量濃度為0.2mol/L．

點評 本題考查了化學反應速率的計算，題目難度中等，涉及反應速率、分解轉(zhuǎn)化率、物質(zhì)的量濃度的計算，明確發(fā)生反應的實質(zhì)為解答關(guān)鍵，注意掌握化學平衡及其影響因素，試題培養(yǎng)了學生的化學計算能力．