Question

2．2013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D．
A．BaO₂+2HCl冰═H₂O₂+BaCl₂
B．Ag₂O+H₂O₂═2Ag+O₂+H₂O
C．2H₂O₂$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑
D．H₂O₂+NaCrO₂+NaOH═Na₂CrO₄+H₂O
（2）火箭發(fā)射常以液態(tài)肼（N₂H₄）為燃料，液態(tài)H₂O₂為助燃劑．已知：
N₂H₄（1）+O₂（g）═N₂（g）+2H₂O（g）△H=-534kJ•mol^-1
H₂O₂（1）═H₂O（1）+$\frac{1}{2}$O₂（g）△H=-98.64kJ•mol^-1
H₂O（1）═H₂O（g）△H=+44kJ•mol^-l
則反應(yīng)N₂H₄（1）+2H₂O₂（1）=N₂（g）+4H₂O（g）的△H=-643.28KJ/mol，
該反應(yīng)的△S=＞0（填“＞”或“＜”）．
（3）．將等物質(zhì)的量的A、B混合放于2L的密閉容器中，發(fā)生反應(yīng)3A（g）+B（g）?xC（g）+2D（g）．經(jīng)5min后達(dá)到平衡，平衡時測得D的濃度為0.5mol•L^-1，c（A）：c（B）=3：5，v（C）=0.1mol•L^-1•min^-1．
則：（1）x=2．
（2）前5min內(nèi)B的反應(yīng)速率v（B）=0.05mol/（L•min）．
（3）平衡時A的轉(zhuǎn)化率為50%．

Answer 1

分析 （1）過氧化氫做消毒劑是利用過氧化氫的氧化性，據(jù)此分析選項(xiàng)中元素化合價變化判斷；
（2）依據(jù)熱化學(xué)方程式和蓋斯定律計算所需讓化學(xué)方程式，分析計算得到熱化學(xué)方程式分析熵變；
（3）先設(shè)A、B的物質(zhì)的量為nmol；根據(jù)D的濃度計算D的物質(zhì)的量，根據(jù)D的物質(zhì)的量計算反應(yīng)的A、B的物質(zhì)的量，根據(jù)5min時，A、B濃度之比求出A、B開始時的物質(zhì)的量，用開始時的物質(zhì)的量減反應(yīng)的物質(zhì)的量即為5min末的物質(zhì)的量，再根據(jù)物質(zhì)的量濃度公式計算濃度；反應(yīng)速率之比即為計量數(shù)之比；根據(jù)C的反應(yīng)速率求A的反應(yīng)速率．根據(jù)A的轉(zhuǎn)化濃度計算A的轉(zhuǎn)化率．

解答 解：（1）H₂O₂所體現(xiàn)的性質(zhì)與其可以作為消毒劑完全一致的是，過氧化氫表現(xiàn)氧化性分析；
A．BaO₂+2HCl$\frac{\underline{\;冰\;}}{\;}$H₂O₂+BaCl₂，過氧化氫是反應(yīng)生成物，故A錯誤；
 B．Ag₂O+H₂O₂═2Ag+O₂+H₂O，過氧化氫從-1價變化為0價，做還原劑，故B錯誤；
C．2H₂O₂$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑，過氧化氫自身氧化還原反應(yīng)，故C錯誤；      
 D． H₂O₂+NaCrO₂+NaOH═Na₂CrO₄+H₂O，反應(yīng)中過氧化氫氧元素化合價從-1價變化為-2價，反應(yīng)中做氧化劑，故D正確；
故答案為：D；
（2）①N₂H₄（l）+O₂（g）=N₂（g）+2H₂O（g）△H=-534kJ•mol^-1
②H₂O₂（l）=H₂O（l）+$\frac{1}{2}$O₂（g）△H=-98.64kJ•mol^-1
③H₂O（l）=H₂O（g）△H=+44kJ•mol^-l
依據(jù)蓋斯定律計算①+②×2+③×2得到，反應(yīng)的熱化學(xué)方程式：N₂H₄（l）+2H₂O₂（l）=N₂（g）+4H₂O（g）△H=-643.28KJ/mol；反應(yīng)前后氣體體積增大，所以△S＞0；
故答案為：-643.28KJ/mol；＞；
（3）D的濃度為0.5mol/L，所以D的物質(zhì)的量為1mol．
      設(shè)A、B的物質(zhì)的量為nmol，
           3A（g）+B（g）=xC（g）+2D（g），
開始    n mol     n mol        0          0 
反應(yīng)    1.5mol  0.5mol                 1mol 
5min  （n-1.5）mol  （ n-0.5）mol     1mol
同一容器中，c（A）：c（B）=n（A）：n（B）=$\frac{n-1.5}{n-0.5}$=$\frac{3}{5}$；n=3mol；
（1）D的濃度為0.5mol/L，反應(yīng)時間為5min，D的反應(yīng)速率為$\frac{0.5mol/L}{5min}$=0.1mol/（L•min），C的反應(yīng)速率是0.1mol/（L•min），根據(jù)同一反應(yīng)中，各物質(zhì)的反應(yīng)速率之比等于計量數(shù)之比，所以x=2，故答案為：2；
（2）C的反應(yīng)速率是0.1mol/（L•min），根據(jù)同一反應(yīng)中，各物質(zhì)的反應(yīng)速率之比等于計量數(shù)之比，所以B的反應(yīng)速率是0.5×0.1mol/（L•min）=0.05mol/（L•min），
故答案為：0.05mol/（L•min）；
（3）A的轉(zhuǎn)化率為：$\frac{1.5mol}{3mol}$×100%=50%，故答案為：50%．

點(diǎn)評 本題考查較綜合，為高考常見題型，側(cè)重考查學(xué)生的分析、計算能力，涉及氧化還原反應(yīng)、化學(xué)反應(yīng)速率與化學(xué)計量數(shù)的關(guān)系，根據(jù)反應(yīng)物的物質(zhì)的量關(guān)系運(yùn)用三段式法計算平衡時的物質(zhì)的量是解答該題的關(guān)鍵，注意同一反應(yīng)中反應(yīng)速率之比等于化學(xué)計量數(shù)之比．