Question

催化劑在生產(chǎn)和科技領(lǐng)域中起著重大作用．為比較Fe³⁺、Cu²⁺和MnO₂對(duì)H₂O₂分解反應(yīng)的催化效果，某化學(xué)研究小組的同學(xué)分別設(shè)計(jì)了如圖甲、乙所示的實(shí)驗(yàn)．請(qǐng)回答相關(guān)問(wèn)題．



（1）同學(xué)X觀(guān)察甲中兩支試管產(chǎn)生氣泡的快慢，由此得出Fe³⁺和Cu²⁺對(duì)H₂O₂分解的催化效果，其結(jié)論______（填“合理”或“不合理”），理由是______．
（2）同學(xué)Y利用乙裝置探究MnO₂對(duì)H₂O₂分解的催化效果．將50mL H₂O₂一次性加入盛有0.10mol MnO₂粉末的燒瓶中，測(cè)得標(biāo)準(zhǔn)狀況下由量氣管讀出氣體的體積[V（量氣管）/mL]和時(shí)間（t/min）的關(guān)系如丙圖所示．
①b______（填“＜”、“＞”或“=”）90mL，原因是______．
②同學(xué)Y除了探究MnO₂對(duì)H₂O₂分解速率的影響情況，還可得出______對(duì)H₂O₂分解速率的影響情況．
（3）催化劑能加快反應(yīng)速率，是因?yàn)樗�能改變反�?yīng)的路徑，使發(fā)生反應(yīng)所需的活化能______（填“升高”“降低”“不變”）．

Answer 1

（1）催化劑能改變化學(xué)反應(yīng)的速率，這里是加快速率，若圖1所示實(shí)驗(yàn)中反應(yīng)速率為①＞②，則一定說(shuō)明氯化鐵比硫酸銅催化效果好，因二者所含的陰離子不同，要證明Fe³⁺比Cu²⁺對(duì)H₂O₂分解催化效果好，還要使選擇的試劑中陰離子種類(lèi)相同，所以得出Fe³⁺和Cu²⁺對(duì)H₂O₂分解的催化效果，其結(jié)論不合理，故答案為：不合理；陰離子種類(lèi)不同；
（2）①圖象斜率的大小反映反應(yīng)速率快慢，斜率越大，反應(yīng)速率越快，將50mL H₂O₂一次性加入盛有0.10mol MnO₂粉末的燒瓶中，由于反應(yīng)物濃度減小，反應(yīng)速率減小，3min～4min生成10mL氣體，那么2min～3min生成氣體的體積應(yīng)大于10mL，故b小于90mL，
故答案為：＜；由于反應(yīng)物濃度減小，反應(yīng)速率減小，3min～4min生成10mL氣體，那么2min～3min生成氣體的體積應(yīng)大于10mL，故b小于90mL；
②在加入催化劑的條件下隨著反應(yīng)物濃度的降低，反應(yīng)速率減小，故答案為：反應(yīng)物濃度；
（3）催化劑加快化學(xué)反應(yīng)速率是降低了反應(yīng)的活化能，故答案為：降低．