Question

【題目】在生活中，需要對化學(xué)反應(yīng)的速率和化學(xué)反應(yīng)的限度進(jìn)行研究，以便控制化學(xué)反應(yīng)。

I．某實驗小組以H2O2分解為例，研究濃度、催化劑、溫度對反應(yīng)速率的影響。按照如下方案完成實驗。

	反應(yīng)物	催化劑	溫度
①	10mL10% H2O2溶液	無	25℃
②	10mL20% H2O2溶液	無	25℃
③	10mL20% H2O2溶液	無	40℃
④	10mL20% H2O2溶液	1~2滴0.1mol/LFeCl3溶液	40℃

通過實驗得到氧氣的體積與時間的關(guān)系如圖所示，回答下列問題：

（1）代表實驗①的圖示是________________。

（2）對比實驗③和④的目的是_____________。

（3）通過上面對比實驗，所得的實驗結(jié)論是_______。

Ⅱ．一定溫度下，在體積為2L的恒容密閉容器中充入1molN2和3 mol H2，一定條件下發(fā)生反應(yīng)：N2(g)+3H2(g)2NH3(g)，測得其中N2物質(zhì)的量隨時間變化如圖所示。回答下列問題：

（4）從開始反應(yīng)到t2時刻，氨氣的平均反應(yīng)速率為_____________。

（5）在t3時刻，氫氣的轉(zhuǎn)化率為_________。

Answer 1

【答案】 Ⅳ 研究催化劑對反應(yīng)速率的影響 其他條件不變，增大反應(yīng)物濃度或升高溫度或加入催化劑，化學(xué)反應(yīng)速率加快 0.5/t2mol/(L·min) 75℅

【解析】試題分析：（1）溫度越高，反應(yīng)速率越快，使用催化劑，反應(yīng)速率加快，濃度越大，反應(yīng)速率越快，實驗①中雙氧水濃度最小，沒有使用催化劑，溫度為25℃，則在實驗①～④中反應(yīng)速率最小，圖中斜率越大，反應(yīng)速率越快，則代表實驗①的為Ⅳ。

（2）根據(jù)表中數(shù)據(jù)可知，實驗③④中反應(yīng)物濃度、反應(yīng)溫度相同，而實驗④使用了催化劑，所以對比實驗③和④的目的是研究催化劑對反應(yīng)速率的影響。

（3）根據(jù)實驗①②可知，增加反應(yīng)物濃度，反應(yīng)速率加快；根據(jù)實驗②③可知，升高反應(yīng)溫度，反應(yīng)速率加快；根據(jù)實驗③④可知，使用催化劑，反應(yīng)速率加快，所以通過上面對比實驗，所得的實驗結(jié)論是其他條件不變，增大反應(yīng)物濃度或升高溫度或加入催化劑，化學(xué)反應(yīng)速率加快。

（4）根據(jù)圖象可知，t2時刻氮氣的物質(zhì)的量為0.50mol，氮氣的濃度變化為：c（N2）=（1-0.5）÷2=0.25mol/L，從開始反應(yīng)到t2時刻，氮氣的平均反應(yīng)速率為：v（N2）=0.25mol/L÷t1min=0.25/t2

mol/(L·min)，根據(jù)工業(yè)合成氨的反應(yīng)可知，氨氣的平均反應(yīng)速率為：v（NH3）=2v（N2）=2×0.25/t2

mol/(L·min)= 0.5/t2mol/(L·min)。

（5）在t3時刻氮氣的物質(zhì)的量為0.25mol，反應(yīng)消耗的氮氣的物質(zhì)的量為：1mol-0.25mol=0.75mol，根據(jù)反應(yīng)N2（g）+3H2（g）2NH3（g）可知，反應(yīng)消耗的氫氣的物質(zhì)的量為：0.75mol×3=2.25mol，在t3時刻，氫氣的轉(zhuǎn)化率為：2.25mol÷3mol×100%=75%。