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)記錄如下（累計(jì)值）：

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），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(cè)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(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．Y的體積分?jǐn)?shù)在混合氣體中保持不變

B．X、Y的反應(yīng)速率比為3∶1

C．容器內(nèi)氣體壓強(qiáng)保持不變

D．容器內(nèi)氣體的總質(zhì)量保持不變

E．生成1mol Y的同時(shí)消耗2mol Z

③2min內(nèi)Y的轉(zhuǎn)化率為______。

Answer 1

【答案】 2～3 因該反應(yīng)是放熱反應(yīng)，此時(shí)溫度高且鹽酸濃度較大，所以反應(yīng)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(shí)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(yīng)速率最大的時(shí)間段為2～3 min；原因是：因該反應(yīng)是放熱反應(yīng)，此時(shí)溫度高且鹽酸濃度較大，所以反應(yīng)速率較快；②在3～4min時(shí)間段內(nèi)，n（H2）=0.112L/22.4L·mol－1=0.005mol，根據(jù)2HCl～H2，計(jì)算消耗鹽酸的物質(zhì)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(yīng)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(yīng)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(qiáng)氧化性，與Zn反應(yīng)無氫氣生成，故C錯(cuò)誤；D．加入CuSO4溶液，Zn置換出Cu，形成原電池，反應(yīng)速度增大，且影響生成氫氣的量，故D錯(cuò)誤；故選CD；(3)①由圖象可以看出，反應(yīng)中X、Y的物質(zhì)的量減少，應(yīng)為反應(yīng)物，Z的物質(zhì)的量增多，應(yīng)為生成物，當(dāng)反應(yīng)進(jìn)行到5min時(shí)，△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(yīng)的物質(zhì)的物質(zhì)的量之比等于化學(xué)計(jì)量數(shù)之比，則反應(yīng)的方程式為：3X(g)+Y(g)2Z(g)；②A．體積固定，混合氣體的總物質(zhì)的量不確定，Y的體積分?jǐn)?shù)在混合氣體中保持不變，反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)，故A正確；B．X、Y的反應(yīng)速率比為3∶1，隨著反應(yīng)的進(jìn)行X、Y的反應(yīng)速率比始終為3：1，不能作為平衡狀態(tài)的標(biāo)志，故B錯(cuò)誤；C．體積固定，混合氣體的總物質(zhì)的量不確定，當(dāng)容器的壓強(qiáng)保持一定，說明正逆反應(yīng)速率相等，達(dá)平衡狀態(tài)，故C正確；D．反應(yīng)物生成物均為氣體，容器內(nèi)氣體的總質(zhì)量保持不變，不能作為平衡狀態(tài)的標(biāo)志，故D錯(cuò)誤；E．生成1mol Y的同時(shí)消耗2mol Z 均只能表示逆速率，不能說明正逆反應(yīng)速率相等，無法判斷反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)，故E錯(cuò)誤；故選AC。③2min內(nèi)X的轉(zhuǎn)化率為=變化物質(zhì)的量/起始總物質(zhì)的量 ×100%=(1mol-0.9mol)/1mol ×100%=10%.