Question

【題目】化學反應速率和限度與生產(chǎn)、生活密切相關。

(1)某學生為了探究鋅與鹽酸反應過程中的速率變化，在400mL稀鹽酸中加入足量的鋅粉，用排水集氣法收集反應放出的氫氣，實驗記錄如下（累計值）：

①哪一時間段反應速率最大______min（填0～1、1～2、2～3、3～4、4～5），原因是_____。

②求3～4分鐘時間段以鹽酸的濃度變化來表示的該反應速率_________(設溶液體積不變)。

(2)另一學生為控制反應速率防止反應過快難以測量氫氣體積，他事先在鹽酸中加入等體積的下列溶液以減慢反應速率，你認為不可行的是____。

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)物質的物質的量隨時間變化曲線如圖。

①該反應的化學方程式是_______。

②該反應達到平衡狀態(tài)的標志是______

A．Y的體積分數(shù)在混合氣體中保持不變

B．X、Y的反應速率比為3∶1

C．容器內(nèi)氣體壓強保持不變

D．容器內(nèi)氣體的總質量保持不變

E．生成1mol Y的同時消耗2mol Z

③2min內(nèi)Y的轉化率為______。

Answer 1

【答案】 2～3 因該反應是放熱反應，此時溫度高且鹽酸濃度較大，所以反應速率較快 0.025 mol/(Lmin) CD 3X(g)+Y(g)2Z(g) AC 10%

【解析】（1）①在0～1、1～2、2～3、3～4、4～5min時間段中，產(chǎn)生氣體的體積分別為100mL、140mL、224mL、112mL、54mL，由此可知反應速率最大的時間段為2～3 min；原因是：因該反應是放熱反應，此時溫度高且鹽酸濃度較大，所以反應速率較快；②在3～4min時間段內(nèi)，n（H2）=0.112L/22.4L·mol－1=0.005mol，根據(jù)2HCl～H2，計算消耗鹽酸的物質的量為0.01mol，則υ（HCl）=0.01mol/（0.4L·1min）=0.025mol/（L·min）；③A．加入蒸餾水，H＋濃度減小，反應速率減小且不減少產(chǎn)生氫氣的量，故A正確；B．加入KCl溶液，H＋濃度減小，反應速率減小且不減少產(chǎn)生氫氣的量，故B正確；C．加入KNO3溶液，H＋濃度減小，因酸性溶液中有NO3－，具有強氧化性，與Zn反應無氫氣生成，故C錯誤；D．加入CuSO4溶液，Zn置換出Cu，形成原電池，反應速度增大，且影響生成氫氣的量，故D錯誤；故選CD；(3)①由圖象可以看出，反應中X、Y的物質的量減少，應為反應物，Z的物質的量增多，應為生成物，當反應進行到5min時，△n（Y）=0.2mol，△n（Z）=0.4mol，△n（X）=0.6mol，則△n（Y）：△n（Z）：△n（X）=1：2：3，參加反應的物質的物質的量之比等于化學計量數(shù)之比，則反應的方程式為：3X(g)+Y(g)2Z(g)；②A．體積固定，混合氣體的總物質的量不確定，Y的體積分數(shù)在混合氣體中保持不變，反應達到平衡狀態(tài)，故A正確；B．X、Y的反應速率比為3∶1，隨著反應的進行X、Y的反應速率比始終為3：1，不能作為平衡狀態(tài)的標志，故B錯誤；C．體積固定，混合氣體的總物質的量不確定，當容器的壓強保持一定，說明正逆反應速率相等，達平衡狀態(tài)，故C正確；D．反應物生成物均為氣體，容器內(nèi)氣體的總質量保持不變，不能作為平衡狀態(tài)的標志，故D錯誤；E．生成1mol Y的同時消耗2mol Z 均只能表示逆速率，不能說明正逆反應速率相等，無法判斷反應達到平衡狀態(tài)，故E錯誤；故選AC。③2min內(nèi)X的轉化率為=變化物質的量/起始總物質的量 ×100%=(1mol-0.9mol)/1mol ×100%=10%.