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(標準狀況)，實驗記錄如表(累計值)：

時間(min)	1	2	3	4	5
氫氣體積(mL)	100	240	464	576	620

①哪一時間段反應速率最大_______min(填0~1、1~2、2~3、3~4、4~5)。反應開始后反應速率先增大的原因是________________。

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少量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(zhì)的物質(zhì)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．X、Y、Z的反應速率相等 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．生成1mol Y的同時生成2mol Z

③2min內(nèi)X的轉化率為__________。

④平衡后z所占的體積分數(shù)為__________。

Answer 1

【答案】2~3 該反應為放熱反應，此時溫度高，且鹽酸濃度大，速率大 0.025mol·L-1·min-1 CD 3X+Y2Z CD 30% 29.4%

【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2~3min；因為該反應是放熱反應，開始階段溫庹對反應的速率起決定性的作用，溫度越高，反應速率越大，故笞案為：2~3；該反應為放熱反應，此時溫度高，且鹽酸濃度大，速率大；

②、在3~4in時間段內(nèi)，n(H2)=0.112L/22.4L/mol=0.005mol，根據(jù)2HCl~H2，計算消耗鹽酸的物質(zhì)的量為0.01mol，則，故答案為:0.025mol·L-1·min-1；

(2)A．加入蒸餾水，H+濃度誠小，反應速率減小，且不減少產(chǎn)生氫氣的量，故A可行；

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可行；

C．加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不可行；

D．加入CuS04溶液，Zn置換出Cu，反應速度增大，且影響生成氫氣的量，故D不可行；故答案為：C D；

(3)①由圖像可以看出，反應中X、Y的物質(zhì)的量減少，應為反應物，Z的物質(zhì)的量增多，應為生成物。當反應進行到5min時，△n(Y)=0.2mo1，△n(Z)=0.4mo1，△n(X)=0.6mo1，則

△n(Y)：△n(Z)：△n(X)=1:2:3，參加反應的物質(zhì)的物質(zhì)的量之比等于化學計量數(shù)之比，則反應的方程式為：3X+Y2Z，故答案為：3X+Y2Z；

②A．X、Y、Z的反應速率相等，不能說明是否變化，不能作平衡狀態(tài)的標志，故A錯誤；B．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(zhì)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反應達到平衡狀態(tài)，故C正確；

D．生成1mo1Y的同時生成2mo1Z，正逆反應速率相等，反應達到平衡狀態(tài)，故D正確；故答案為：CD；

③2min內(nèi)X的轉化率為，故答案為：30%；

④由圖像可知，平衡后X為0.4mol，Y為0.8mol，Z為0.5mol， 在相同的條件下，Z所占的體積分數(shù)為與物質(zhì)的量分數(shù)相同，則平衡后Z所占的體積分數(shù)為，故本題答案為：29.4%。