氧化剂H2O2在反应时不产生污染物，被称为绿*氧化剂，因而受到人们越来越多的关注。某实验小组以H2O2分解为例...

问题详情：

氧化剂H2O2在反应时不产生污染物，被称为绿*氧化剂，因而受到人们越来越多的关注。某实验小组以H2O2分解为例，探究浓度、催化剂、温度对反应速率的影响。在常温下按照下表所示的方案完成实验。

实验编号	温度(℃)	反应物	催化剂
①	20	25 mL 3% H2O2溶液	无
②	20	25 mL 5% H2O2溶液	无
③	20	25 mL 5% H2O2溶液	0.1g MnO2
④	20	25 mL 5% H2O2溶液	1~2滴1mol/L FeCl3溶液
⑤	30	25 mL 5% H2O2溶液	0.1g MnO2

(1)实验①和②的目的是____________________________。同学*在进行实验时并没有观察到明显现象。资料显示，通常条件下过氧化*稳定，不易分解。为了达到实验目的，可采取的改进方法是__________(写出一种即可)。

(2)实验③、④、⑤中，测得生成氧气的体积随时间变化如*图所示。分析该图能得出的结论是__________________________，__________________________；

(3)写出实验③中H2O2分解的化学方程式：______________________________；

(4)同学乙设计了乙图所示的实验装置对过氧化*的分解速率进行定量分析。以生成10mL气体为准，其他影响实验的因素均已忽略。图中仪器A的名称为__________，实验中需要测量的数据是______________。

(5)某反应在体积为2L的恒容密闭的绝热容器中进行，各物质的量随时间的变化情况如图所示(已知X、Y、Z均为气体)．

①该反应的化学方程式为______．

②反应开始至2分钟时，Y的平均反应速率为______．

③能说明该反应已达到平衡状态的是______

A．υ(X)=3υ(Y) B．容器内气体密度不变

C．υ逆(Z)=2υ正(Y) D．各组分的物质的量相等

E．混合气体的平均相对分子质量不再改变的状态

④由图求得平衡时X的转化率为______．

【回答】

(1). 探究浓度对反应速率的影响 (2). 向反应物中加入等量同种催化剂(或升高相同温度) (3). 升高温度，反应速率加快 (4). MnO2对过氧化*分解的催化效果更好 (5). 2H2O2 2H2O +O2↑ (6). 分液漏斗 (7). 产生10mL气体所需的时间 (8). Y+3X ⇌2Z (9). 0.025mol/(L·min) (10). CE (11). 30%

【解析】

【分析】

(1)实验①和②的浓度不同；现象不明显，根据题意，需要加快反应速率；

(2)由图可知，⑤的反应速率最大，④的反应速率最小，结合反应的条件分析解答；

(3)H2O2在二氧化锰作用下生成水和氧气；

(4)A仪器名称是分液漏斗；该反应是通过反应速率分析的，根据v=分析；

(5)①由图可知，X 、Y的物质的量减小， Z的物质的量增加，且2min时物质的量不变，判断出X、Y、Z的物质的量的变化量之比，物质的量的变化量之比等于化学计量数之比，据此书写反应的方程式；

②结合v=计算；

③可逆反应达到平衡状态时，正、逆反应速率相等，各组分浓度不再变化，据此分析判断；

④根据X达到平衡时已转化的物质的量与起始的物质的量之比，可求得平衡时X的转化率。

【详解】(1)实验①和②的浓度不同，则该实验的目的为探究浓度对化学反应速率的影响；同学*在进行实验时并没有观察到明显现象。资料显示，通常条件下过氧化*稳定，不易分解。为了便于比较，需要加快反应速率，可以向反应物中加入等量同种催化剂(或将盛有反应物的试管放在同一热水浴中，升高相同温度)，故*为：探究浓度对反应速率的影响；向反应物中加入等量同种催化剂(或将盛有反应物的试管放在同一热水浴中，升高相同温度)；

(2)由图可知，③、⑤中⑤的反应速率大，说明升高温度，反应速率加快；③、④中④的反应速率小，说明MnO2对过氧化*分解的催化效果更好，故*为：升高温度，反应速率加快；MnO2对过氧化*分解的催化效果更好；

(3)H2O2在二氧化锰作用下发生反应的化学反应方程式为：2H2O2 2H2O+O2↑，故*为：2H2O2 2H2O+O2↑；

(4)结合乙图装置，图中仪器A为分液漏斗；反应是通过反应速率分析，根据v=，所以实验中需要测量的数据是时间(或收集一定体积的气体所需要的时间)，故*为：分液漏斗；产生10mL气体所需的时间；

(5)①由图可知，X、Y的物质的量减小，Z的物质的量增加，且2min时物质的量不变，说明该反应为可逆反应，X、Y、Z的物质的量的变化量之比为(1.0-0.7)∶(1.0-0.9)∶(0.2-0)=3∶1∶2，物质的量的变化量之比等于化学计量数之比，则反应为Y+3X ⇌2Z，故*为：Y+3X ⇌2Z；

②2分钟内，Y的平均反应速率为=0.025mol/(L·min)，故*为：0.025mol/(L·min)；

③A．根据方程式Y+3X ⇌2Z，任何时候都存在υ(X)=3υ(Y)，不能说明正反应和逆反应的关系，无法判断反应是否达到平衡，故A错误；B．容器的体积以及气体的质量不变，无论是否达到平衡状态，容器内气体密度都不变，不能说明达到平衡，故B错误；C．根据方程式Y+3X ⇌2Z，当υ逆(Z)=2υ正(Y) 时，正、逆反应速率相等，说明反应已达平衡状态了，故C正确；D．容器内各物质的物质的量相等，不能说明各组分的浓度不再变化，无法判断是否达到平衡状态，故D错误；E．气体的质量不变，但反应前后气体的物质的量不等，则混合气体的平均相对分子质量为变量，当混合气体的平均相对分子质量不再改变的状态，说明达到平衡状态，故E正确；故*为：CE；

④由图象可知：达平衡时X的物质的量变化为：△n(X)=1.0mol-0.7mol=0.3mol，所以X的转化率为：×100%=30%，故*为：30%。