Question

【題目】I. 某實驗小組對H2O2的分解做了如下探究。下表是研究影響H2O2分解速率的因素時記錄的一組數據，將質量相同但狀態不同的MnO2分別加入盛有15 mL5%的H2O2溶液的大試管中，并用帶火星的木條測試，結果如下：

MnO2	觸摸試管情況	觀察結果	反應完成所需的時間
粉末狀	很燙	劇烈反應，帶火星的木條復燃	3.5 min
塊狀	微熱	反應較慢，火星紅亮，但木條未復燃	30 min

（1）該反應是_________反應（填“放熱”或“吸熱”）。

（2）實驗結果表明，催化劑的催化效果與_____________有關。

Ⅱ．某可逆反應在體積為5 L的密閉容器中進行，0~3分鐘內各物質的物質的量變化情況如圖所示（A、B、C均為氣體）。

（3）該反應的化學方程式為_____________。

（4）反應開始至2分鐘時，B的平均反應速率為__________。

（5）能說明該反應已達到平衡狀態的是_________（填字母）。

A．v(A)= 2v(B) B．容器內壓強保持不變

C．v逆(A)= v正(C) D．容器內混合氣體的密度保持不變

Ⅲ.已知：斷開1 mol共價鍵吸收的能量或形成1 mol共價鍵釋放的能量數據如下表：

共價鍵	H—H	N—H	N≡N
能量變化/kJ·mol1	436	390.8	946

（6）已知合成氨反應：N2(g)+3H2(g)2NH3(g)，則N2(g)與H2(g)反應有2 mol NH3(g)生成時，能量的變化情況是_________（填“吸收”或“放出”以及具體數值）kJ。

Answer 1

【答案】 放熱 催化劑與反應物的接觸面積 2A+B2C 0.1 mol/(L·min) BC 放出90.8

【解析】（1）根據觸摸試管很燙分析；

（2）根據反應完成所需的時間判斷；

Ⅱ．（3）根據圖像分析；

（4）根據B的濃度變化量分析；

（5）在一定條件下，當可逆反應的正反應速率和逆反應速率相等時（但不為0），反應體系中各種物質的濃度或含量不再發生變化的狀態，稱為化學平衡狀態，據此解答。

Ⅲ.（6）根據ΔH＝反應物的化學鍵斷裂吸收的能量－生成物的化學鍵形成釋放的能量計算。

I.（1）觸摸試管時很燙，說明該反應是放熱反應。

（2）實驗結果表明有粉末狀的二氧化錳的反應完成所需的時間少，催化效果更好，這說明催化劑的催化效果與催化劑的接觸面積有關。

Ⅱ．（3）反應進行到2min時各種物質的物質的量不再發生變化，反應達到平衡狀態，此時消耗A是5mol－3mol＝2mol，消耗B是2mol－1mol＝1mol，生成C是4mol－2mol＝2mol，因此根據變化量之比是相應的化學計量數之比可知該反應的的化學方程式為2A+B2C。（4）反應開始至2分鐘時，消耗B的濃度是1mol÷5L＝0.2mol/L，所以用B表示的平均反應速率為0.2mol/L÷2min＝0.1mol/（L·min）。

（5）A．v(A)=2v(B)沒有指明反應的方向，不一定處于平衡狀態，A錯誤；B．正反應體積減小，則容器內壓強保持不變說明反應處于平衡狀態，B正確；C．v逆(A)=v正(C)表示正逆反應速率相等，反應處于平衡狀態，C正確；D．密度是混合氣的質量和容器容積的比值，在反應過程中質量和容積始終是不變的，因此容器內混合氣體的密度保持不變不能說明反應處于平衡狀態，D錯誤，答案選BC。

Ⅲ.（6）ΔH＝反應物的化學鍵斷裂吸收的能量－生成物的化學鍵形成釋放的能量，則合成氨反應N2(g)+3H2(g)2NH3(g)的反應熱ΔH＝946 kJ/mol+3×436 kJ/mol－2×3×390.8 kJ/mol＝－90.8kJ·mol－1，即N2(g)與H2(g)反應有2 mol NH3(g)生成時，能量的變化情況是放出90.8kJ能量。