问题 填空题

某些金属及金属氧化物对H2O2的分解反应具有催化作用,请回答下列问题:

(1)已知:2H2O2(aq) =" 2" H2O (l) + O2(g) 的< 0, 则该反应的逆反应能否自发进行?     (填“能”或“不能”),判断依据是     

(2)某同学选用Ag、Pt、Cu、TiO2作为催化剂,在25℃ 时,保持其它实验条件相同,测得生成的O2体积(V)。V与分解时间(t)的关系如图所示(O2的体积已折算成标准状况),则:在不同催化剂存在下,H2O2分解反应的活化能大小顺序是 Ea(  ) > Ea(  ) > Ea(  ) > Ea(  ) (括号内填写催化剂的化学式)金属Pt 催化下,H2O2分解的反应速率v(O2) =     mol·s-1

(3)为研究温度对H2O2分解速率的影响(不加催化剂),可将一定浓度和体积的H2O2置于密闭容器中,在某温度下,经过一定的时间t,测定生成O2的体积V。然后保持其它初始条件不变,改变温度T,重复上述实验。获得V(O2) ~ T关系曲线。下列趋势图最可能符合实测V(O2) ~ T关系曲线的是     ,原因是     

A.

B.

C.

D.

(4)以Pt为电极电解H2O2也可产生氧气,写出H2O2水溶液电解过程中的电极反应式(已知:H2O2的氧化性及还原性均比H2O强):阴极;阳极

答案

(1)不能    (1分)

逆反应的> 0,,因此在任何温度下都不能自发进行  (2分)

(2)①Ea(TiO2) > Ea(Cu) > Ea(Pt) > Ea(Ag)           (2分)

② 8.9×10-7    (2分)

(3)C      (2分)

因该反应是不可逆反应,不考虑温度对平衡移动的影响。温度升高反应速率加快,因而经过相同反应时间后测得的O2体积随温度升高而增大   (2分)

(4)H2O2 + 2H+ + 2e- = 2H2O        (2分,其它合理答案也给分)

H2O2 - 2e- = O2↑ + 2H+      (2分,其它合理答案也给分)

题目分析:

(1)该反应的逆反应是吸热的反应,并且还是熵减的方向,因此不能自发进行;逆反应的> 0,,因此在任何温度下都不能自发进行

(2)①从图上可以看出,在同一个时间点上,二氧化钛分解生成的氧气的量少,铜、铂、银依次增多,因此有:Ea(TiO2) > Ea(Cu) > Ea(Pt) > Ea(Ag)

② 反应速率是间位时间内浓度的变化量:8.9×10-7

(3)这个反应不是可逆反应,这个很重要,不考虑温度对平衡移动的影响。温度升高反应速率加快,因而经过相同反应时间后测得的O2体积随温度升高而增大。

(4)H2O2的氧化性及还原性均比H2O强,因此在两极得失电子都是双氧水了:

阴极:H2O2 + 2H+ + 2e- = 2H2O

阳极:H2O2 - 2e- = O2↑ + 2H+

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