Question

12．在t℃時(shí)，10L 0.4mol•L^-1H₂O₂溶液發(fā)生催化分解：2H₂O₂═2H₂O+O₂↑，不同時(shí)刻測(cè)得生成O₂的體積如下表，已知反應(yīng)至6min時(shí)，H₂O₂分解了50%（已折算為標(biāo)準(zhǔn)狀況）

t/min	0	2	4	6
V（O2）/L	0.0	9.9	17.2	V=？

下列敘述正確的是（溶液體積變化忽略不計(jì)）（　�。�

• A． 0～2min H₂O₂平均反應(yīng)速率比4～6min慢
• B． 反應(yīng)至6min時(shí)，共產(chǎn)生O₂44.8L
• C． 0～6min的平均反應(yīng)速率 v（H₂O₂）≈3.3×10^-2mol•L^-1•min^-1
• D． 反應(yīng)至6min時(shí)，c（H₂O₂）=0.3mol•L^-1

Answer 1

分析 A．雙氧水的物質(zhì)的量是4mol，反應(yīng)至6min時(shí)，H₂O₂分解了50%，則生成氧氣是$\frac{4mol×0.5}{2}$=1mol，標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積是22.4L，則4～6min內(nèi)氧氣增加了22.4L-17.2L=5.2 L，所以0～2min 內(nèi)H₂O₂平均反應(yīng)速率比4～6min快；
B．反應(yīng)至6min時(shí)，H₂O₂分解了50%，則生成氧氣是$\frac{4mol×0.5}{2}$=1mol，根據(jù)v=nv_m計(jì)算；
C．0～6min的平均反應(yīng)速率 化學(xué)反應(yīng)速率v=$\frac{△c}{△t}$計(jì)算；
D．反應(yīng)至6min時(shí)，H₂O₂分解了50%，則反應(yīng)至6min時(shí)，c（H₂O₂）=0.2mol•L^-1．

解答 解：2H₂0₂$\frac{\underline{\;MnO_{2}\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑，在t℃時(shí)，10L 0.4mol•L^-1H₂O₂溶液雙氧水的物質(zhì)的量是4mol，反應(yīng)至6min時(shí)，H₂O₂分解了50%，則生成氧氣是$\frac{4mol×0.5}{2}$=1mol，標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積是22.4L，
A．0～2min產(chǎn)生的氧氣的物質(zhì)的量n（O₂）=$\frac{9.9L}{22.4mol/L}$=0.44mol，n（H₂0₂）=2n（O₂）=0.88mol，v（H₂0₂）=$\frac{0.88mol}{\frac{10L}{2min}}$≈4.4×10^-2mol/（L•min），410L～6min產(chǎn)生的氧氣的物質(zhì)的量n（O₂）=$\frac{（22.4-17.2）L}{22.4L/mol}$=2.3×10^-1mol，n（H₂0₂）=2n（O₂）=4.6×10^-1mol，$\frac{4.6×1{0}^{-1}mol}{\frac{10L}{2min}}$=2.3×10^-2mol/L•min，0～2min H₂O₂平均反應(yīng)速率比4～6min快，故A錯(cuò)誤；
B．反應(yīng)至6min時(shí)，H₂O₂分解了50%，則生成氧氣是$\frac{4mol×0.5}{2}$=1mol，標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積是v=nv_m=1mol×22.4mol/L=22.4L，故B錯(cuò)誤；
C．0～6min產(chǎn)生的氧氣的物質(zhì)的量n（O₂）=$\frac{4mol×0.5}{2}$=1mol，n（H₂0₂）=2n（O₂）=2mol，v（H₂0₂）=$\frac{2mol}{\frac{10L}{6min}}$≈3.3×10^-2mol/（L•min），故C正確；
D．10L 0.4mol•L^-1H₂O₂溶液雙氧水的物質(zhì)的量是4mol，反應(yīng)至6min時(shí)，H₂O₂分解了50%，n（H₂0₂）=2n（O₂）=2mol，c（H₂O₂）=0.40-$\frac{2mol}{10L}$=0.20mol/L，故D錯(cuò)誤；
故選C．

點(diǎn)評(píng) 本題考查化學(xué)反應(yīng)速率的相關(guān)計(jì)算，把握化學(xué)反應(yīng)速率之比等化學(xué)計(jì)量數(shù)之比為解答的關(guān)鍵，題目難度不大．