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試題詳情
過(guò)氧化氫分解一直是科學(xué)研究的熱點(diǎn)。
Ⅰ.研究溫度對(duì)Cu2+催化H2O2分解速率的影響
（1）在試管中使H2O2分解，溫度明顯上升，表明反應(yīng)物總能量 高高于生成物總能量。（填“高”或“低”）
（2）按圖1組裝儀器，加入過(guò)氧化氫和蒸餾水，在恒溫水浴中浸泡2min后，加入CuSO4溶液（試劑用量和水浴溫度見(jiàn)表。試劑規(guī)格：30%H2O2、1.0mol/LCuSO4），在不同時(shí)間段（第3、6、9min） 測(cè)量1min內(nèi)生成O2的體積（已換算為標(biāo)準(zhǔn)狀況），記錄在表，改變水浴溫度重復(fù)實(shí)驗(yàn)。
表：不同溫度水浴加熱，生成氧氣的體積
| 序號(hào) | 所加試劑的體積/mL | 水浴溫度/℃ | 1min內(nèi)收集到氧氣的體積（標(biāo)準(zhǔn)狀況）/mL | ||||
| H2O2（30%） | CuSO4（1.0mol/L） | H2O | 第3min | 第6min | 第9min | ||
| a | 8.0 | 1.0 | 1.0 | 20 | 2.4 | 2.7 | 2.8 |
| b | 30 | 9.0 | 10 | 10 | |||
| c | 40 | 90 | 63 | 28 | |||
| d | x | y | 40 | 1.0 | 1.2 | 1.3 | |
恒溫水浴便于控制溫度
恒溫水浴便于控制溫度
。②實(shí)驗(yàn)c中，40℃水浴的第9min內(nèi)，H2O2的平均化學(xué)反應(yīng)速率為
v
0.25
0.25
mol?L-1min-1。③由實(shí)驗(yàn)a、b、c可知，升溫加快O2生成。為確認(rèn)升溫時(shí)加快了H2O2自身分解還是加強(qiáng)了Cu2+的催化效果，需進(jìn)一步開(kāi)展實(shí)驗(yàn)d,其中x=
0
0
，y=2.0
2.0
，結(jié)果表明后者成立。Ⅱ.研究過(guò)氧化氫燃料電池
（3）一種過(guò)氧化氫燃料電池裝置如圖2。
①“負(fù)載碳納米管的碳紙”上的電極反應(yīng)式為
H2O2+2e-+2H+=2H2O
H2O2+2e-+2H+=2H2O
。②電子的流向?yàn)?
a
a
（填選項(xiàng)序號(hào)）。a.鎳網(wǎng)→
→碳紙b.碳紙→
→鎳網(wǎng)c.碳紙→溶液→鎳網(wǎng)
d.鎳網(wǎng)→溶液→碳紙
③碳納米管是理想的電極材料，以下說(shuō)法不屬于其優(yōu)點(diǎn)的是
BD
BD
（填選項(xiàng)序號(hào)）。A.導(dǎo)電性強(qiáng)
B.化學(xué)性質(zhì)活潑
C.耐腐蝕
D.催化性能好
E.比表面積大
（4）與利用化學(xué)反應(yīng)放出的熱量相比，利用燃料電池供能的顯著優(yōu)勢(shì)是
燃料的化學(xué)能利用率大大提高
燃料的化學(xué)能利用率大大提高
。【答案】高；恒溫水浴便于控制溫度；0.25；0；2.0；H2O2+2e-+2H+=2H2O；a；BD；燃料的化學(xué)能利用率大大提高
【解答】
【點(diǎn)評(píng)】
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發(fā)布：2024/4/20 14:35:0組卷：7引用：1難度：0.5
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1．控制變量法是化學(xué)實(shí)驗(yàn)的常用方法之一，如圖所示實(shí)驗(yàn)探究影響反應(yīng)速率的因素是（ ）發(fā)布：2024/12/30 14:0:1組卷：42引用：3難度：0.6 -
2．（一）Fenton法常用于處理含有難降解有機(jī)物的工業(yè)廢水，通常是在調(diào)節(jié)好pH和Fe2+濃度的廢水中加入H2O2，所產(chǎn)生的羥基自由基能氧化降解污染物．現(xiàn)運(yùn)用該方法降解有機(jī)污染物p-CP，探究有關(guān)因素對(duì)該降解反應(yīng)速率的影響．實(shí)驗(yàn)中控制p-CP的初始濃度相同，恒定實(shí)驗(yàn)溫度在298K或313K下設(shè)計(jì)如下對(duì)比實(shí)驗(yàn)（其余實(shí)驗(yàn)條件見(jiàn)下表）：
（1）編號(hào)③的實(shí)驗(yàn)?zāi)康氖?!--BA-->實(shí)驗(yàn)序號(hào) 實(shí)驗(yàn)?zāi)康?/td> T/K pH c/10-3mol?L-1 H2O2 Fe2+ ① 為以下實(shí)驗(yàn)作參照物 298 3 6.0 0.30 ② 探究溫度對(duì)降解反應(yīng)速率的影響 313 3 6.0 0.30 ③ 298 10 6.0 0.30 ．
（2）實(shí)驗(yàn)測(cè)得不同實(shí)驗(yàn)編號(hào)中p-CP的濃度隨時(shí)間變化的關(guān)系如圖所示．請(qǐng)根據(jù)實(shí)驗(yàn)①曲線，計(jì)算降解反應(yīng)在50-300s內(nèi)的平均反應(yīng)速率v（p-CP）=．
（3）實(shí)驗(yàn)①②表明，溫度與該降解反應(yīng)速率的關(guān)系是．
（二）已知Fe3+和I-在水溶液中的反應(yīng)為2I-+2Fe3+=2Fe2++I2．正向反應(yīng)速率和I-、Fe3+的濃度關(guān)系為v=kcm（I-）cn（Fe3+）（k為常數(shù)）
（4）請(qǐng)分析下表提供的數(shù)據(jù)回答以下問(wèn)題：
①在v=kcm（I-）cn（Fe3+）中，m、n的值為c（I-）/（mol?L-1） c（Fe3+）/（mol?L-1） v/（mol?L-1?s-1） （1） 0.20 0.80 0.032k （2） 0.60 0.40 0.144k （3） 0.80 0.20 0.128k ．（選填A(yù)、B、C、D）
A．m=1，n=1 B．m=1，n=2 C．m=2，n=1 D．m=2，n=2
②I-濃度對(duì)反應(yīng)速率的影響Fe3+濃度對(duì)反應(yīng)速率的影響（填“＜”、“＞”或“=”）．
（三）一定溫度下，反應(yīng)FeO（s）+CO（g）?Fe（s）+CO2（g）的化學(xué)平衡常數(shù)為3.0，該溫度下將2mol FeO、4mol CO、5mol Fe、6mol CO2加入容積為2L的密閉容器中反應(yīng)．請(qǐng)通過(guò)計(jì)算回答：
（5）v（正）v（逆）（填“＞”、“＜”或“=”）；若將5mol FeO、4mol CO加入同樣的容器中，在相同溫度下達(dá)到平衡，則CO的平衡轉(zhuǎn)化率為．發(fā)布：2024/12/30 14:30:1組卷：19引用：2難度：0.5 -
3．為探究影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素，某研究小組設(shè)計(jì)了如下五個(gè)實(shí)驗(yàn)。按要求回答下列問(wèn)題（已知：Cu2+、Fe3+對(duì)H2O2的分解起催化作用）。
（1）為探究溫度對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響，應(yīng)選擇實(shí)驗(yàn)（填序號(hào)，下同），選擇的依據(jù)是。
（2）為探究催化劑對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響，同時(shí)探究催化劑不同催化效果不同，應(yīng)選擇實(shí)驗(yàn)。
（3）通過(guò)觀察發(fā)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)⑤比實(shí)驗(yàn)③現(xiàn)象明顯，其原因是。
（4）根據(jù)上述實(shí)驗(yàn)，用H2O2快速制取少量O2，可采取的三條措施為。發(fā)布：2024/12/30 14:30:1組卷：7引用：5難度：0.5
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