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)：

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)，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.2v(X)=3v(Z)

C.容器內(nèi)氣體壓強(qiáng)保持不變

D.X、Y、Z三種氣體的濃度之比為3:1:2

E.生成1molY的同時(shí)消耗2molZ

F.容器內(nèi)氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量保持不變

③2min內(nèi)Y的轉(zhuǎn)化率為___。

Answer 1

【答案】2-3 該反應(yīng)是放熱反應(yīng)，溫度越高，反應(yīng)速率越大 0.025mol·L-1·min-1 CD 3X(g)+Y(g)2Z(g) ACF 10%

【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23min，原因是：該反應(yīng)是放熱反應(yīng)，溫度越高，反應(yīng)速率越大；

②34分鐘時(shí)間段，收集的氫氣體積=(576464)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可行；

B．加入KCl溶液，氫離子濃度降低，反應(yīng)速率降低，故B可行；

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不可行；

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不可行；

答案選CD；

(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)=(1.00.4)mol=0.6mol、△n(Y)=(1.00.8)mol=0.2mol、△n(Z)=(0.50.1)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．Y的體積分?jǐn)?shù)在混合氣體中保持不變，說明各物質(zhì)的量不變，反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)，故A是反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)的標(biāo)志；

B．2v(X)=3v(Z)即，如果反應(yīng)速率都是指同一方向的反應(yīng)速率，則該反應(yīng)不一定達(dá)到平衡狀態(tài)，故B不是反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)的標(biāo)志；

C．反應(yīng)前后氣體壓強(qiáng)減小，當(dāng)容器內(nèi)氣體壓強(qiáng)保持不變時(shí)，各物質(zhì)的物質(zhì)的量不變，反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)，故C是反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)的標(biāo)志；

D．反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)時(shí)，體系中各組分的濃度不再發(fā)生變化，則X、Y、Z三種氣體的濃度之比為3:1:2，不能說明反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)，故D不是反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)的標(biāo)志；

E．生成1mol Y的同時(shí)消耗2molZ，都是指同一方向的反應(yīng)速率，不能作為判斷達(dá)到平衡狀態(tài)的依據(jù)，故E不是反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)的標(biāo)志；

F．平均相對(duì)分子質(zhì)量在數(shù)值上與平均摩爾質(zhì)量，根據(jù)M=，容器內(nèi)氣體遵循質(zhì)量守恒，氣體總質(zhì)量不變，反應(yīng)前后氣體的物質(zhì)的量改變，當(dāng)平均相對(duì)分子質(zhì)量(平均摩爾質(zhì)量)保持不變時(shí)，反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)，故F是反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)的標(biāo)志；

答案選ACF；

③Y的轉(zhuǎn)化率=×100%=×100%=10%。