[题目]双氧水是一种重要的氧化剂.漂白剂和消毒剂.它在NCP疫情控制中发挥重要作用.(1)工业生产双氧水常采用催化剂-乙基蒽醌法.其反应过程如图所示:写出工业制备H2O2(1)反应的热化学方程式 .(2)过氧化氢还可以通过电解-水解法制得.工业上用Pt作电极材料.电解硫酸氢铵饱和溶液得到过二硫酸铵[(NH4)2S2O8].然� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

【题目】双氧水是一种重要的氧化剂、漂白剂和消毒剂。它在NCP疫情控制中发挥重要作用。

（1）工业生产双氧水常采用催化剂—乙基蒽醌法，其反应过程如图所示：

写出工业制备H2O2(1)反应的热化学方程式___。

（2）过氧化氢还可以通过电解-水解法制得。工业上用Pt作电极材料，电解硫酸氢铵饱和溶液得到过二硫酸铵[(NH4)2S2O8]，然后加入适量硫酸以水解过二硫酸铵即得到过氧化氢。写出阳极的电极反应式___；整个过程的总化学方程式是___。

（3）某课题组在298K时研究H2O2+2HI=2H2O+I2反应速率的影响因素，实验结果如下表：

试验编号	1	2	3	4	5
c(HI)/mol·L-1	0.100	0.200	0.300	0.100	0.100
c(H2O2)/mol·L-1	0.100	0.100	0.100	0.200	0.300
v/mol·L-1·s-1	0.00760	0.0153	0.0227	0.0151	0.0228

分析上述数据，写出反应速率与物质浓度的关系式___；该反应的速率常数(k)的值为___。

（4）过氧化氢是强氧化剂，在许多反应中有重要的应用。在一定温度下，将0.4molN2H4(g)和0.6molH2O2(g)装入2L固定容积的容器中，发生反应N2H4(g)+2H2O2(g)N2(g)+4H2O(g) ΔH<0，当N2H4(g)的转化率为50%时反应达到平衡，该反应的化学平衡常数的值为___。

实验测得反应中N2H4(g)的转化率(α)与温度(T)的关系如图所示，分析说明温度高于T0时，N2H4(g)的转化率下降的原因是___。

【答案】H2(g)+O2(g)=H2O2(1) △H=(a+b)kJ·mol-1 2SO42--2e-=S2O82-或2HSO4--2e-=S2O82-+2H+ 2H2OH2O2+H2↑ v=kc(H2O2)c(HI) 0.76 2.56 温度高于T0，化学平衡逆向移动；温度高，过氧化氢分解，浓度降低，平衡逆向移动

【解析】

(1)据图可知i：+H2(g)= △H=akJ·mol-1；

ii：+ O2(g)=+ H2O2(1) △H=bkJ·mol-1；

根据盖斯定律i+ii可得H2(g)+O2(g)=H2O2(1) △H=(a+b)kJ·mol-1；

(2)电解池中阳极失电子发生氧化反应，电解过程中硫酸氢铵饱和溶液得到过二硫酸铵[(NH4)2S2O8]，该过程中硫酸根中的部分氧原子由-2价被氧化为-1价，所以阳极的反应为：2SO42--2e-=S2O82-；加入适量硫酸以水解过二硫酸铵即得到过氧化氢，离子方程式应为：S2O82-+2H2O= H2O2+2SO42-+2H+，据此可知整个过程中实质就是电解水，方程式为：2H2O H2O2+H2↑；

(3)浓度越大反应速率越大，二者成正比；对比1和3组数据可知，若反应速率与浓度之和为正比关系，则3组的反应速率应为1组的2倍，但实际不是，因此反应速率应与浓度之积有关，不妨设v=kcx(H2O2)cy(HI)，根据2、4组数据可知=1，则x=y，则有0.0153=k×0.200x×0.100x，0.0076=k×0.100x×0.100x，联立可以解得x=1，k=0.76，所以，反应速率与物质浓度的关系式为v=kc(H2O2)c(HI)，其中k=0.76；

(4)容器的容积为2L，则初始投料为c(N2H4)=0.2mol/L，c(H2O2)=0.3mol/L，N2H4的平衡转化率为50%，据此可得三段式：

则平衡常数K=；

该反应为放热反应，温度高于T0，化学平衡逆向移动，同时温度过高，过氧化氢分解，浓度降低，平衡逆向移动，所以N2H4(g)的转化率下降。

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