问题 填空题

氢氧两种元素形成的常见物质有H2O与H2O2,在一定条件下均可分解。

(1)已知:

化学键断开1mol化学键所需的能量(kJ)
H—H436
O—H463
O=O498
①H2O的电子式是       

②H2O(g)分解的热化学方程式是       

③11.2 L(标准状况)的H2完全燃烧,生成气态水,放出       kJ的热量。

(2)某同学以H2O2分解为例,探究浓度与溶液酸碱性对反应速率的影响。常温下,按照如表所示的方案完成实验。

实验编号反应物催化剂
a50 mL 5% H2O2溶液 1 mL 0.1 mol·L-1 FeCl3溶液
b50 mL 5% H2O2溶液少量浓盐酸1 mL 0.1 mol·L-1 FeCl3溶液
c50 mL 5% H2O2溶液少量浓NaOH溶液1 mL 0.1 mol·L-1 FeCl3溶液
d50 mL 5% H2O2溶液 MnO2
①测得实验a、b、c中生成氧气的体积随时间变化的关系如图1所示。

 

图1                              图2

由该图能够得出的实验结论是_________。

②测得实验d在标准状况下放出氧气的体积随时间变化的关系如图2所示。解释反应速率变化的原因:         

答案

(1)①②+482 kJ·mol-1③120.5 kJ.;⑵①其他条件不变,在碱性环境下加快H2O2的分解速率,酸性环境下减缓H2O2的分解速率;②随着反应的进行H2O2的浓度逐渐减少,H2O2的分解速率逐渐减慢。

题目分析:(1)①双氧水是一种含有氧氧共价键和氧氢共价键的极性分子,电子式为:

② 断裂化学键吸收能量、形成化学键放出能量,根据水分解化学方程:2H2O(g)=2H2(g)+2O2(g)可知:2molH2O含有4mol O—H,则断裂需要吸收的能量为463 kJ·mol-1×4mol=1852KJ,形成2 mol H—H和1 mol O=O释放的能量之和为:(436 kJ·mol-1×2mol)+498 kJ·mol-1×1mol=1370KJ;1852KJ>1370KJ,当断裂化学键吸收的能量大于形成化学键吸收的能量时,反应吸热,该反应吸收的热量为:1852KJ-1370KJ=+482 kJ,所以该反应的热化学方程式为:2H2O(g)=2H2(g)+2O2(g) △H=+482 kJ·mol-1

③根据热化学方程式计算式可以进行逆运算的原理,将②中2H2O(g)=2H2(g)+2O2(g) △H=+482 kJ·mol-1

热化学方程式颠倒后得到:2H2(g)+2O2(g) =2H2O(g)△H=-482 kJ·mol-1,然后将11.2LH2转化为0.5mol,再依据刚得到的H2燃烧的热化学方程式进行计算得出11.2L H2完全燃烧时放出的热量为:=120.5 kJ.

⑵①结合函数图像可知,曲线C最先出现拐点,所用的时间少,而曲线b出现拐点较晚,所用的时间长,由此可知,在其他条件不变时,在碱性环境下加快H2O2的分解速率,酸性环境下减缓H2O2的分解速率。

②随着反应的进行H2O2的浓度逐渐减少,H2O2的分解速率逐渐减慢。

单项选择题 A1/A2型题
单项选择题