Question

【題目】化學(xué)反應(yīng)速率和限度與生產(chǎn)、生活密切相關(guān)。

(1)某學(xué)生為了探究鋅與鹽酸反應(yīng)過程中的速率變化，在400mL稀鹽酸中加入足量的鋅粉，用排水集氣法收集反應(yīng)放出的氫氣，實(shí)驗(yàn)記錄如表（累計(jì)值）：

時(shí)間（min）	1	2	3	4	5
氫氣體積（mL）（標(biāo)準(zhǔn)狀況）	100	240	464	576	620

①哪一時(shí)間段反應(yīng)速率最大___min（填0～1、1～2、2～3、3～4、4～5）。反應(yīng)開始后反應(yīng)速率先增大的原因是__。

②求3～4分鐘時(shí)間段以鹽酸的濃度變化來表示的該反應(yīng)速率__________（設(shè)溶液體積不變）。

(2)另一學(xué)生為控制反應(yīng)速率防止反應(yīng)過快難以測量氫氣體積，他事先在鹽酸中加入少量的下列溶液以減慢反應(yīng)速率，你認(rèn)為不可行的是_。

A．蒸餾水 B．KCl溶液 C．KNO3溶液 D．CuSO4溶液

(3)某溫度下在4L密閉容器中，X、Y、Z三種氣態(tài)物質(zhì)的物質(zhì)的量隨時(shí)間變化曲線如圖

①該反應(yīng)的化學(xué)方程式是__________。

②該反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)的標(biāo)志是__________。

A．X、Y、Z的反應(yīng)速率相等 B．容器內(nèi)氣體密度保持不變 C．容器內(nèi)氣體壓強(qiáng)保持不變 D．消耗3molX的同時(shí)生成1mol Y

③2min內(nèi)X的轉(zhuǎn)化率為__________。

Answer 1

【答案】2~3 因?yàn)榉磻?yīng)開始階段溫度對(duì)反應(yīng)的速率起決定性的作用，反應(yīng)是放熱反應(yīng),升高溫度反應(yīng)速率增大 0.025mol/(L·min) CD 3X+Y2Z CD 30%

【解析】

(1)①相同通條件下，反應(yīng)速率越大，相同時(shí)間內(nèi)收集的氣體越多；由表中數(shù)據(jù)可知，反應(yīng)速率最大的時(shí)間段是2～3 min；因?yàn)榉磻?yīng)開始階段溫度對(duì)反應(yīng)的速率起決定性的作用，反應(yīng)是放熱反應(yīng)，升高溫度反應(yīng)速率增大；

②3～4分鐘時(shí)間段，收集的氫氣體積=(576-464)mL=112mL，n(H2)==0.005mol，根據(jù)氫氣和HCl關(guān)系式得消耗的n(HCl)=2n(H2)=2×0.005mol=0.01mol，則v(HCl)==0.025 mol/(Lmin)；
(2)A．加入蒸餾水，氫離子濃度減小，反應(yīng)速率降低，故A不選；
B．加入KCl溶液，氫離子濃度降低，反應(yīng)速率降低，故B不選；
C．加入KNO3溶液，相當(dāng)于含有硝酸，硝酸和Zn反應(yīng)生成NO而不是氫氣，故C選；
D．加入CuSO4溶液，Zn和銅離子反應(yīng)生成Cu，Zn、Cu和稀鹽酸構(gòu)成原電池而加快反應(yīng)速率，故D選；
(3)①根據(jù)圖知，隨著反應(yīng)進(jìn)行，X、Y的物質(zhì)的量減少而Z的物質(zhì)的量增加，則X和Y是反應(yīng)物而Z是生成物，反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)，△n(X)=(1.0-0.4)mol=0.6mol、△n(Y)=(1.0-0.8)mol=0.2mol、△n(Z)=(0.5-0.1)mol=0.4mol，同一可逆反應(yīng)中同一段時(shí)間內(nèi)參加反應(yīng)的各物質(zhì)的物質(zhì)的量變化量之比等于其計(jì)算之比，X、Y、Z的計(jì)量數(shù)之比=0.6mol：0.2mol：0.4mol=3：1：2，則該反應(yīng)方程式為3X+Y2Z；
②A．速率之比等于計(jì)量數(shù)之比，X、Y、Z三者反應(yīng)速率不可能相等，故A錯(cuò)誤；
B．反應(yīng)物和生成物均為氣體，所以反應(yīng)過程中氣體的總質(zhì)量不變，容器容積恒定，所以氣體的密度始終不變，故B錯(cuò)誤；
C．該反應(yīng)前后氣體系數(shù)之和不相等，所以未平衡時(shí)氣體的總物質(zhì)的量會(huì)變，容器容積恒定，所以壓強(qiáng)會(huì)變，當(dāng)容器內(nèi)氣體壓強(qiáng)保持不變時(shí)，反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)，故C正確；
D．消耗3molX的同時(shí)會(huì)消耗1molY，同時(shí)又生成1mol Y，正逆反應(yīng)速率相等，反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)，故D正確。
故選：CD；
③2min內(nèi)X轉(zhuǎn)化1.0mol-0.7mol=0.3mol，則X的轉(zhuǎn)化率為×100%=30%。