Cho chất xúc tác MnO2 vào 100 ml dung dịch H2O2, sau 60 giây thu được 3,36 ml khí O2 (ở đktc). Tốc độ trung bình của phản ứng (tính theo H2O2) trong 60 giây trên là

Question

dung96 · Accepted Answer

Phương trình phản ứng :
$$
\begin{aligned}
& 2 \mathrm{H}_2 \mathrm{O}_2 \xrightarrow{\mathrm{MnO}_2} 2 \mathrm{H}_2 \mathrm{O}+\mathrm{O}_2 \uparrow \
& \mathrm{mol}: 0,3 \cdot 10^{-3} \leftarrow \quad 0,15 \cdot 10^{-3} \
&
\end{aligned}
$$

Suy ra :
$$
\begin{aligned}
& {\left[\mathrm{H}_2 \mathrm{O}_{2 ext { pu}} ight]=\frac{0,3 \cdot 10^{-3}}{0,1}=3 \cdot 10^{-3} \mathrm{M}} \
& \Rightarrow \overline{\mathrm{v}}=\frac{3 \cdot 10^{-3}}{60}=5 \cdot 10^{-5} \mathrm{~mol} / \mathrm{l} . \mathrm{s}
\end{aligned}
$$

Timi · Answer

Để tính tốc độ trung bình của phản ứng (tính theo H2O2) trong 60 giây, ta cần biết số mol H2O2 đã phản ứng trong thời gian đó.

Bước 1: Tính số mol O2 đã thu được:
Với 3,36 ml O2 (ở đktc), ta có thể tính số mol O2 bằng công thức:
n(O2) = V(O2) / Vm(O2)
Trong đó:
- V(O2) là thể tích O2 thu được (đã chuyển đổi sang đơn vị lít): V(O2) = 3,36 ml = 0,00336 l
- Vm(O2) là thể tích molar của O2 (ở đktc): Vm(O2) = 22,4 l/mol

n(O2) = 0,00336 l / 22,4 l/mol ≈ 0,00015 mol

Bước 2: Tính số mol H2O2 đã phản ứng:
Theo phương trình phản ứng:
2 H2O2 → 2 H2O + O2
Ta thấy rằng 2 mol H2O2 sẽ tạo ra 1 mol O2.
Vậy số mol H2O2 đã phản ứng trong 60 giây là:
n(H2O2) = 0,00015 mol x 2 = 0,0003 mol

Bước 3: Tính tốc độ trung bình của phản ứng (tính theo H2O2):
Tốc độ trung bình của phản ứng (tính theo H2O2) trong 60 giây được tính bằng công thức:
v(H2O2) = n(H2O2) / Δt
Trong đó:
- n(H2O2) là số mol H2O2 đã phản ứng: n(H2O2) = 0,0003 mol
- Δt là thời gian phản ứng (đã chuyển đổi sang đơn vị giây): Δt = 60 giây

v(H2O2) = 0,0003 mol / 60 giây ≈ 0,000005 mol/s

Vậy tốc độ trung bình của phản ứng (tính theo H2O2) trong 60 giây là khoảng 0,000005 mol/s.