Question

Ⅰ、將0.1g MnO₂粉末加入50mL H₂O₂溶液中，在標(biāo)準(zhǔn)狀況下放出氣體的體積和時(shí)間的關(guān)系如圖所示．解釋反應(yīng)速率變化的原因：

 

；計(jì)算H₂O₂的初始物質(zhì)的量濃度為

 

．（保留兩位有效數(shù)字） 
Ⅱ、一定溫度下，將3molA氣體和1mol B氣體通入一容積固定為2L的密閉容器中，發(fā)生如下反應(yīng)：3A（g）+B（g）?xC（g），請(qǐng)?zhí)顚懴铝锌瞻祝?br />（1）反應(yīng)1min時(shí)測(cè)得剩余1.8molA，C的濃度為0.4mol/L，則1min內(nèi)，B的平均反應(yīng)速率為

 

；X為

 

．
（2）若反應(yīng)經(jīng)2min達(dá)到平衡，平衡時(shí)C的濃度

 

0.8mol/L（填“大于，小于或等于”）．
（3）若已知達(dá)平衡時(shí)，該容器內(nèi)混合氣體總壓強(qiáng)為p，混合氣體起始?jí)簭?qiáng)為p₀，請(qǐng)用p₀、p來表示達(dá)平衡時(shí)反應(yīng)物A的轉(zhuǎn)化率а（A）為

 

．
（4）能夠說明該反應(yīng)達(dá)到平衡的標(biāo)志是

 

A．容器內(nèi)混合氣體的密度保持不變         B．v（A）=3v（B）        C．A、B的濃度之比為3：1
D．單位時(shí)間內(nèi)消耗3n molA的同時(shí)生成n molB         E．混合氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量．

Answer 1

考點(diǎn)：化學(xué)平衡的計(jì)算,化學(xué)反應(yīng)速率的影響因素,化學(xué)平衡狀態(tài)的判斷

專題：化學(xué)平衡專題

分析：Ⅰ、隨著反應(yīng)的進(jìn)行，H₂O₂ 的濃度減小，反應(yīng)速率減慢；由圖可知，過氧化氫分解完全生成氧氣60mL，根據(jù)n=

V

Vm

計(jì)算氧氣的物質(zhì)的量，進(jìn)而計(jì)算過氧化氫的物質(zhì)的量，再根據(jù)c=

n

V

計(jì)算其濃度；
Ⅱ、（1）根據(jù)方程式計(jì)算參加反應(yīng)的B的物質(zhì)的量，根據(jù)v=

△n V

△t

計(jì)算v（B）；利用物質(zhì)的量之比等于化學(xué)計(jì)量數(shù)之比計(jì)算x的值；
（2）根據(jù)隨著反應(yīng)的進(jìn)行反應(yīng)物的濃度減少，反應(yīng)速率減慢，據(jù)此判斷；
（3）相同條件下，壓強(qiáng)之比等于物質(zhì)的量之比，據(jù)此計(jì)算平衡后混合氣體總的物質(zhì)的量，利用差量法計(jì)算參加反應(yīng)的A的物質(zhì)的量，再根據(jù)轉(zhuǎn)化率定義計(jì)算；
（4）當(dāng)反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)時(shí)，正逆反應(yīng)速率相等，各物質(zhì)的濃度、質(zhì)量、體積分?jǐn)?shù)以及百分含量不變，以及由此衍生的一些量也不發(fā)生變化，據(jù)此結(jié)合選項(xiàng)判斷．

解答： 解：Ⅰ、隨著反應(yīng)的進(jìn)行，H₂O₂ 的濃度減小，反應(yīng)速率減慢；
由圖可知，過氧化氫分解完全生成氧氣60mL，氧氣的物質(zhì)的量=

0.06L

22.4L/mol

=

3

1120

mol，由反應(yīng)2H₂O₂

MnO2  .

2H₂O+O₂↑，可知過氧化氫的物質(zhì)的量=

3

1120

mol×2=

3

560

mol，故過氧化氫濃度為

3 560 mol

0.05L

=0.11mol/L，
故答案為：隨著反應(yīng)的進(jìn)行，H₂O₂ 的濃度減小，反應(yīng)速率減慢；0.11mol/L；
Ⅱ、（1）反應(yīng)1min時(shí)測(cè)得剩余1.8molA，C的濃度為0.4mol/L，參加反應(yīng)的A的物質(zhì)的量為3mol-1.8mol=1.2mol，由方程式可知，參加反應(yīng)的B為1.2mol×

1

3

=0.4mol，則1min內(nèi)，B的平均反應(yīng)速率為

0.4mol 2L

1min

=0.2mol/（L．min）；
生成的C為0.4mol/L×2L=0.8mol，故1.2mol：0.8mol=3：x，解得x=2，
故答案為：0.2mol/（L．min）；2；
（2）隨著反應(yīng)的進(jìn)行，反應(yīng)速率逐漸減小，若反應(yīng)經(jīng)2min達(dá)到平衡，后1min的平均速率小于前1min的平均速率，前1min內(nèi)C的濃度變化為0.4mol/L，則后1min內(nèi)C的濃度變化小于0.4mol/L，故平衡時(shí)C的濃度小于0.8mol/L，
故答案為：小于；
（3）若已知達(dá)平衡時(shí)，該容器內(nèi)混合氣體總壓強(qiáng)為p，混合氣體起始?jí)簭?qiáng)為p₀，故平衡后混合氣體總的物質(zhì)的量為（3mol+1mol）×

p

p0

=

4p

p0

mol，故平衡后混合氣體物質(zhì)的量減少量為（4-

4p

p0

）mol，則：
3A（g）+B（g）?2C（g） 物質(zhì)的量減少△n
3                          2
n（A）                     （4-

4p

p0

）mol
故n（A）=（4-

4p

p0

）mol×

3

2

=（6-

6p

p0

）mol
故A的轉(zhuǎn)化率=

(6- 6p p0 )mol

3mol

×100%=

2p0-2p

p0

×100%，
故答案為：

2p0-2p

p0

×100%；
（4）A．反應(yīng)混合物都是氣體，容器的容積不變，混合氣體的密度始終保持不變，密度不變不能說明到達(dá)平衡，故A錯(cuò)誤；
B．沒有指明正逆速率，不能說明到達(dá)平衡，若都為正反應(yīng)或逆反應(yīng)速率，反應(yīng)速率始終滿足v（A）=3v（B），若表示正、逆速率，速率之比等于化學(xué)計(jì)量數(shù)之比，說明到達(dá)平衡，故B錯(cuò)誤；
C．A、B的起始物質(zhì)的量之比為3：1，二者按3：1反應(yīng)，A、B的濃度之比始終為3：1，不能說明到達(dá)平衡，故C錯(cuò)誤；
D．單位時(shí)間內(nèi)消耗3n molA的同時(shí)生成n molB，同時(shí)生成3n molA，A的消耗速率與生成速率相等，說明到達(dá)平衡狀態(tài)，故D正確；
E．混合氣體總質(zhì)量不變，隨反應(yīng)進(jìn)行混合氣體總物質(zhì)的量減小，當(dāng)混合氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量不變時(shí)，說明混合氣體總的物質(zhì)的量不變，反應(yīng)到達(dá)平衡，故E正確；
故答案為：DE．

點(diǎn)評(píng)：本題綜合考查反應(yīng)速率計(jì)算、化學(xué)平衡的計(jì)算、影響反應(yīng)速率的因素、化學(xué)平衡狀態(tài)判斷等，題目難度不大，注意理解化學(xué)平衡狀態(tài)的判斷依據(jù)應(yīng)由“變化”到“不變化”．