【題目】、某研究性學習小組為探究鋅與鹽酸反應,取同質(zhì)量、同體積的鋅片、同濃度鹽酸做了下列平行實驗:

實驗①:把純鋅片投入到盛有稀鹽酸的試管中,發(fā)現(xiàn)氫氣發(fā)生的速率變化如圖所示:

實驗②:把純鋅片投入到含FeCl3的同濃度工業(yè)稀鹽酸中,發(fā)現(xiàn)放出氫氣的量減少。

實驗③:在鹽酸中滴入幾滴CuCl2溶液,生成氫氣速率加快。

試回答下列問題:

(1)試分析實驗①中t1t2速率變化的主要原因是________t2t3速率變化的主要原因是_____________。

(2)實驗②放出氫氣的量減少的原因是_____________。(用離子方程式表示)

(3)實驗③反應速率加快的主要原因是___________。

II、一定溫度下,在2L的密閉容器中,X、Y、Z三種氣體的物質(zhì)的量隨時間變化的曲線如圖所示:

(1)寫出該反應的化學方程式_______________。

(2)反應開始到10s,用X表示的反應速率是__________。

(3)下列敘述中能說明上述反應達到平衡狀態(tài)的是______

a. XY的反應速率之比為1:1

b. 混合氣體中X的質(zhì)量分數(shù)保持不變

c. X、Y、Z的濃度之比為1:1:2

【答案】鋅與稀鹽酸的反應是放熱反應 c(H+)不斷減小 Zn+2Fe3+==2Fe2++Zn2+ 形成鋅銅原電池 X (g)+Y(g)2Z(g) 0.0395 mol/(Ls) b

【解析】

Ⅰ、(1)鋅與稀鹽酸反應為放熱反應,隨著反應的進行c(H+)降低,據(jù)此分析解答;

(2)鋅片與FeCl3反應,導致與鹽酸反應的鋅的質(zhì)量減少;

(3)構(gòu)成原電池反應速率會加快;

II、由圖表可知,隨反應進行XY的物質(zhì)的量減小,Z的物質(zhì)的量增大,所以X、Y是反應物,Z是產(chǎn)物,10sX、YZ的物質(zhì)的量為定值,且不為0,即10s達到平衡狀態(tài),反應是可逆反應,根據(jù)參加反應的物質(zhì)的物質(zhì)的量之比等于化學計量數(shù)之比,書寫反應的方程式,然后結(jié)合v=及平衡的特征分析解答。

Ⅰ、(1)開始溫度起主要作用,純鋅與稀鹽酸反應,放出熱量,溫度升高,t1t2速率加快;后期c(H+)起主導作用,隨著反應進行c(H+)降低,t2t3反應速率減慢;

故答案為:鋅與稀鹽酸的反應是放熱反應;c(H+)不斷減小;

(2)鋅片與FeCl3反應,導致與鹽酸反應的鋅的質(zhì)量減少,生成氫氣的量減少,鋅與氯化鐵反應的離子方程式為Zn+2Fe3+==2Fe2++Zn2+,故答案為:Zn+2Fe3+==2Fe2++Zn2+;

(3)實驗③中鋅置換出銅,構(gòu)成了鋅銅原電池,Zn發(fā)生氧化反應,負極材料是Zn,電極反應式為Zn-2e-=Zn2+,銅為正極,H+在正極發(fā)生還原反應,電極反應式為2H++2e-=H2,電解質(zhì)溶液是鹽酸,反應速率加快,故答案為:形成鋅銅原電池;

II(1)由圖象可知,隨著反應的進行,X、Y的物質(zhì)的量減小,Z的物質(zhì)的量增大,所以X、Y是反應物,Z是產(chǎn)物,10sX、Y、Z的物質(zhì)的量為定值,都不為0,即10s達到平衡狀態(tài),反應是可逆反應,且n(X)n(Y)n(Z)=(1.20-0.41)mol(1.00-0.21)mol1.58mol=112,參加反應的物質(zhì)的物質(zhì)的量之比等于化學計量數(shù)之比,故反應化學方程式為X(g)+Y(g)2Z(g),故答案為:X (g)+Y(g)2Z(g);

(2)反應開始到10s,用X表示的反應速率是=0.0395 mol/(Ls),故答案為:0.0395 mol/(Ls);

(3)a.根據(jù)X(g)+Y(g)2Z(g),XY的反應速率之比始終為11,不能判定平衡,故a不選;b.混合氣體中X的質(zhì)量分數(shù)保持不變,說明X的濃度也不變,為平衡狀態(tài),故b選;cX、Y、Z的濃度之比為112,與起始量、轉(zhuǎn)化率有關,不能判定平衡,故c不選;故答案為:b。

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