Question

2．（1）催化劑能改變化學(xué)反應(yīng)的速率，原因是改變化學(xué)反應(yīng)的路徑．某同學(xué)在實驗中發(fā)現(xiàn)，向2mL5%H₂O₂溶液中分別滴入FeCl₃和FeCl₂溶液，都立即產(chǎn)生大量氣泡；向反應(yīng)后的溶液中滴入幾滴KSCN溶液，溶液均變?yōu)榧t色．查閱資料知：FeCl₃在H₂O₂分解中發(fā)生如下反應(yīng)：
①2Fe³⁺+H₂O₂═2Fe²⁺+2H⁺+O₂↑    ②2Fe²⁺+2H⁺+H₂O₂═2Fe³⁺+2H₂O
在反應(yīng)①中Fe³⁺作氧化劑；在反應(yīng)②中Fe³⁺是氧化產(chǎn)物．有同學(xué)認(rèn)為Fe²⁺也可作H₂O₂分解的催化劑，你認(rèn)為該觀點是否正確，并簡述理由正確
Fe²⁺先被H₂O₂氧化：2Fe²⁺+2H⁺+H₂O₂═2Fe³⁺+2H₂O，再發(fā)生反應(yīng)：2Fe³⁺+H₂O₂═2Fe²⁺+2H⁺+O₂↑，總反應(yīng)為：2H₂O₂$\frac{\underline{\;二價鐵離子\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑，在反應(yīng)前后Fe²⁺性質(zhì)和質(zhì)量不變，F(xiàn)e²⁺作H₂O₂分解的催化劑．
（2）反應(yīng)2MnO₄^-+5H₂C₂O₄+6H⁺═2Mn²⁺+10CO₂↑+8H₂O，加入少許MnSO₄固體能明顯觀察到溶液紫色褪去時間變短．在試管中加入4mL0.01mol/LKMnO₄酸性溶液和2mL0.1mol/LH₂C₂O₄溶液，實驗初始階段時間-速率圖象合理的是圖1中的B（填序號）．

（3）某反應(yīng)體系中存在A、B、C、D四種物質(zhì)，反應(yīng)過程中各物質(zhì)的物質(zhì)的量變化如圖2所示，請寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式2C?3A+B．
（4）焙燒明礬產(chǎn)生的SO₂可用于制硫酸．已知25℃、101kPa時：
2SO₂（g）+O₂（g）═2SO₃（g）△H₁=-197kJ•mol^-1；
H₂O（g）═H₂O（l）△H₂=-44kJ•mol^-1；
2SO₂（g）+O₂（g）+2H₂O（g）═2H₂SO₄（l）△H₃=-545kJ•mol^-1．
則SO₃（g）與H₂O（l）反應(yīng)的熱化學(xué)方程式是SO₃（g）+H₂O（l）=H₂SO₄（l）△H=-130kJ/mol．

Answer 1

分析 （1）化合價降低，得到電子做氧化劑，化合價升高被氧化得到氧化產(chǎn)物，根據(jù)反應(yīng)①②可知Fe²⁺也可作H₂O₂分解的催化劑；
（2）加入少許MnSO₄固體能明顯觀察到溶液紫色褪去時間變，說明Mn²⁺對該反應(yīng)有催化作用，則實驗開始反應(yīng)速率慢，當(dāng)生成的Mn²⁺越來越多，反應(yīng)速率加快；
（3）反應(yīng)物物質(zhì)的量減少，生成物物質(zhì)的量增加，最終各物質(zhì)的量不再變化，該反應(yīng)是可逆反應(yīng)，則C是反應(yīng)物，A、B是生成物，D一直沒變，沒有參加反應(yīng)，根據(jù)相同時間A、B、C變化量之比等于計量數(shù)之比確定方程式；
（4）利用蓋斯定律，將熱化學(xué)方程式進(jìn)行運算，（③-①-②×2）×$\frac{1}{2}$計算反應(yīng)的焓變，得到SO₃（g）與H₂O（l）反應(yīng)的熱化學(xué)方程式．

解答 解：（1）Fe³⁺化合價降低，得到電子做氧化劑，F(xiàn)e²⁺化合價升高被氧化得到Fe³⁺，F(xiàn)e³⁺是氧化產(chǎn)物；Fe²⁺先被H₂O₂氧化：2Fe²⁺+2H⁺+H₂O₂═2Fe³⁺+2H₂O，再發(fā)生反應(yīng)：2Fe³⁺+H₂O₂═2Fe²⁺+2H⁺+O₂↑，總反應(yīng)為：2H₂O₂$\frac{\underline{\;二價鐵離子\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑，在反應(yīng)前后Fe²⁺性質(zhì)和質(zhì)量不變，F(xiàn)e²⁺作H₂O₂分解的催化劑，
故答案為：氧化劑；氧化產(chǎn)物；正確；Fe²⁺先被H₂O₂氧化：2Fe²⁺+2H⁺+H₂O₂═2Fe³⁺+2H₂O，再發(fā)生反應(yīng)：2Fe³⁺+H₂O₂═2Fe²⁺+2H⁺+O₂↑，總反應(yīng)為：2H₂O₂$\frac{\underline{\;二價鐵離子\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑，在反應(yīng)前后Fe²⁺性質(zhì)和質(zhì)量不變，F(xiàn)e²⁺作H₂O₂分解的催化劑；
 （2）加入少許MnSO₄固體能明顯觀察到溶液紫色褪去時間變，說明Mn²⁺對該反應(yīng)有催化作用，則實驗開始反應(yīng)速率慢，當(dāng)生成的Mn²⁺越來越多，反應(yīng)速率加快，只有B符合先慢后快，
故答案為：B；
（3）反應(yīng)物物質(zhì)的量減少，生成物物質(zhì)的量增加，最終各物質(zhì)的量不再變化，該反應(yīng)是可逆反應(yīng)，則C是反應(yīng)物，A、B是生成物，D一直沒變，沒有參加反應(yīng)，根據(jù)相同時間A、B、C變化量之比為4：6：2，則各物質(zhì)計量數(shù)之比為2：3：1，方程式為2C?3A+B，
故答案為：2C?3A+B；
（4）2SO₂（g）+O₂（g）=2SO₃（g）△H₁=一197kJ/mol ①
H₂O （g）=H₂O（1）△H₂=-44kJ/mol ②
2SO₂（g）+O₂（g）+2H₂O（g）=2H₂SO₄（l）△H₃=一545kJ/mol③
利用蓋斯定律：（③-①-②×2）×$\frac{1}{2}$得SO₃ （g）+H₂O（l）=H₂SO₄（l）△H=-130kJ/mol，
故答案為：SO₃（g）+H₂O（l）=H₂SO₄（l）△H=-130kJ/mol．

點評 本題探究催化劑在雙氧水分解中的作用以及催化劑對反應(yīng)速率的影響，要求學(xué)生靈活運用信息解答，方程式的確定中對D的處理比較新穎，蓋斯定律屬于常規(guī)題目．