Question

【題目】I. NH3作為一種重要化工原料，被大量應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)，與其有關(guān)性質(zhì)反應(yīng)的催化劑研究曾被列入國(guó)家863計(jì)劃。

（1）催化劑常具有較強(qiáng)的選擇性，即專一性。

已知：反應(yīng)①：4NH3(g) +5O2(g)4NO(g) +6H2O(g) △H=-905.0 kJ·molˉ1

反應(yīng)②：4NH3(g)+3O2(g)2N2(g) +6H2O(g) △H=-1266.6 kJ·molˉ1

寫出NO分解生成N2與O2的熱化學(xué)方程式：______________________________。

（2）在恒溫恒容裝置中充入一定量的NH3和O2，在某催化劑的作用下進(jìn)行反應(yīng)①，測(cè)得不同時(shí)間的NH3和O2的濃度如下表：

時(shí)間（min）	0	5	10	15	20	25
C(NH3)/mol·L-1	1.00	0.36	0.12	0.08	0.072	0.072
C(O2)/mol·L-1	2.00	1.20	0.90	0.85	0.84	0.84

則下列有關(guān)敘述正確的是___________（填選項(xiàng)字母）。

A.使用催化劑，可加快反應(yīng)速率

B.若測(cè)得容器內(nèi)4v正（NH3）=6v逆（H2O）時(shí)，說(shuō)明反應(yīng)已達(dá)平衡

C.當(dāng)容器內(nèi)=1時(shí)，說(shuō)明反應(yīng)已達(dá)平衡

D.前10分鐘內(nèi)的平均反應(yīng)速率v（NO）=0.088mol·L-1·min-1

II.實(shí)驗(yàn)室通常用MnO2作催化劑分解H2O2，已知CuSO4溶液對(duì)過(guò)氧化氫的分解也具有催化作用，某實(shí)驗(yàn)興趣小組的同學(xué)猜想其他鹽溶液也可能在這個(gè)反應(yīng)中起同樣的作用，于是他們做了以下探究。請(qǐng)你幫助他們完成實(shí)驗(yàn)報(bào)告：

（1）實(shí)驗(yàn)過(guò)程：在一支試管中加入5 mL 5%的H2O2溶液，然后滴入適量的FeCl3溶液，把帶火星的木條伸入試管。

實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：__________________________________________________。

實(shí)驗(yàn)結(jié)論：FeCl3溶液可以催化分解H2O2。

（2）已知FeCl3溶液在水中可解離出Fe3＋和Cl－，同學(xué)們提出以下猜想：

span>	促進(jìn)H2O2分解的微粒
甲同學(xué)	H2O
乙同學(xué)	Fe3＋
丙同學(xué)	Cl－

你認(rèn)為最不可能的是_______同學(xué)的猜想，理由是____________________________。

（3）同學(xué)們對(duì)余下的兩個(gè)猜想用實(shí)驗(yàn)進(jìn)行了探究，請(qǐng)你仔細(xì)分析后完成表格：

實(shí)驗(yàn)過(guò)程	實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象	結(jié)論
向盛有5 mL 5%的H2O2溶液的試管中滴入少量的 HCl，把帶火星的木條伸入試管.	無(wú)明顯現(xiàn)象	_______________
向盛有5 mL 5%的H2O2溶液的試管中滴入少量的Fe2(SO4)3，把帶火星的木條伸入試管.	_______________	_______________

Answer 1

【答案】 2NO（g）=N2（g）+O2（g） △H=-180.8KJ·mol-1 AD 試管中有大量氣泡產(chǎn)生，帶火星的木條復(fù)燃 甲 過(guò)氧化氫溶液中自身有水，可見(jiàn)水不是催化劑 起催化作用的不是Cl- 試管中有大量氣泡產(chǎn)生，帶火星的木條復(fù)燃 起催化作用的是Fe3+

【解析】I. （1）已知：①：4NH3(g) +5O2(g)4NO(g) +6H2O(g) △H=-905.0 kJ·molˉ1，②：4NH3(g)+3O2(g)2N2(g) +6H2O(g) △H=-1266.6 kJ·molˉ1，根據(jù)蓋斯定律(②－①)/2即得到NO分解生成N2與O2的熱化學(xué)方程式為2NO（g）=N2（g）+O2（g） △H=-180.8kJ·mol-1。（2）A.使用催化劑，可加快反應(yīng)速率，A正確；B.4v正（NH3）=6v逆（H2O）不滿足反應(yīng)速率之比是相應(yīng)的化學(xué)計(jì)量數(shù)之比，反應(yīng)沒(méi)有達(dá)平衡，B錯(cuò)誤；C.當(dāng)容器內(nèi)=1時(shí)不能說(shuō)明正逆反應(yīng)速率相等，反應(yīng)不一定已達(dá)平衡，C錯(cuò)誤；D.前10分鐘內(nèi)消耗氨氣是0.88mol/L，則生成NO是0.88mol/L，所以平均反應(yīng)速率v（NO）=0.88mol/L÷10min＝0.088mol·L-1·min-1，D正確，答案選AD。II.（1）根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)論可得知FeCl3溶液能催化H2O2分解，因此，向5%的過(guò)氧化氫溶液加入FeCl3溶液時(shí)，可以觀察到：試管中有大量的氣泡產(chǎn)生，伸入的帶火星的木條復(fù)燃；（2）由于過(guò)氧化氫溶液中自身有水，可見(jiàn)水不是催化劑；（3）為檢驗(yàn)Cl-向過(guò)氧化氫溶液中加入了含有Cl-的稀鹽酸，觀察到無(wú)明顯改變，說(shuō)明溶液中的Cl-不能對(duì)過(guò)氧化氫分解起到催化作用；因此，可推測(cè)溶液中的Fe3+催化了過(guò)氧化氫的分解，因此另一個(gè)探究實(shí)驗(yàn)應(yīng)加入含有Fe3+的溶液進(jìn)行，并應(yīng)觀察到產(chǎn)生大量氣體和帶火星木條的復(fù)燃；故可加入含Fe3+的硫酸鐵溶液或硝酸鐵溶液。