Question

【題目】為了探究化學反應速率和化學反應限度的有關問題，某研究小組進行了以下實驗

Ⅰ.以H2O2的分解反應為研究對象，實驗方案與數據記錄如下表，t表示收集a mL O2所需的時間。

序號	反應 溫度/℃	c(H2O2)/ mol·L－1	V(H2O2) /mL	m(MnO2) /g	t/min
1	20	2	10	0	t1
2	20	2	10	0.1	t2
3	20	4	10	0.1	t3
4	40	2	10	0.1	t4

（1）設計實驗2和實驗3的目的是研究________________________對化學反應速率的影響。

（2）為研究溫度對化學反應速率的影響，可以將實驗________和實驗________(填序號)作對比。

（3）將實驗1和實驗2作對比，t1________t2(填“＞”、“＜”或“＝”)。

Ⅱ.以KI和FeCl3反應為例(2Fe3＋＋2I－===2Fe2＋＋I2)設計實驗，探究此反應存在一定的限度。可選試劑：①0.1 mol·L－1 KI溶液 ②0.1 mol·L－1 FeCl3溶液

③0.1 mol·L－1 FeCl2溶液 ④0.1 mol·L－1 鹽酸

⑤0.1 mol·L－1 KSCN溶液 ⑥CCl4

實驗步驟：（1）取5 mL 0.1 mol·L－1 KI溶液，再滴加幾滴0.1 mol·L－1 FeCl3溶液

（2）充分反應后，將溶液分成三份

（3）取其中一份，加試劑⑥，振蕩，CCl4層顯紫色，說明反應生成碘

（4）另取一份，加試劑________(填序號)，現象________________________，說明此反應存在一定的限度。

Ⅲ.N2O4可分解為NO2。在100 mL密閉容器中投入0.01 mol N2O4，利用現代化學實驗技術跟蹤測量c(NO2)。c(NO2)隨時間變化的數據記錄如下圖所示。

（1）反應容器中最后剩余的物質有________________，其中N2O4的物質的量為________mol。

（2）c(NO2)隨時間變化的曲線表明，實驗測得的化學反應速率在逐漸減小，從開始到平衡建立這段時間的平均反應速率為________。

Answer 1

【答案】Ⅰ.（1）H2O2的濃度（2）2 4 (3)＞

Ⅱ.⑤ 溶液顯血紅色Ⅲ.（1）N2O4和NO2 0.004 （2）0.1mol/（L·s）

【解析】

試題分析：Ⅰ.（1）實驗2和實驗3主要是H2O2的濃度不一樣，則實驗2和實驗3的目的是研究H2O2的濃度對化學反應速率的影響；

（2）實驗2和實驗4只有溫度不同，則為研究溫度對化學反應速率的影響，可以將實驗2和實驗4作對比；

（3）將實驗1和實驗2作對比，實驗1無催化劑，實驗2有催化劑，則實驗1的化學反應速率小于實驗2，則t1>t2；

Ⅱ．另取一份，加試劑⑤0.1 mol·L－1 KSCN溶液，若溶液出現血紅色，則說明FeCl3沒反應完，說明此反應為可逆反應；

Ⅲ.（1）由于該反應為可逆反應，則反應最后剩余的物質是N2O4和NO2，由圖可知平衡時NO2的濃度是0.12mol/L，則平衡時的物質的量為0.012mol，可知分解的N2O4的物質的量為0.006mol，則剩余的N2O4的物質的量為0.01-0.006=0.004mol；

（2）從開始到平衡建立這段時間的平均反應速率為0.12/1.2=0.1mol/（L·s）。