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”或“4～5”)，原因是______________________________。

②求3～4min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________(填字母)。

A．蒸餾水 B．KCl溶液

C．KNO3溶液 D．Na2SO4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________(填字母)。

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1molY的同時(shí)消耗2molZ

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 0.025mol·L－1·min－1 C 3X(g)＋Y(g)2Z(g) AC 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2～3 min，原因是：該反應(yīng)是放熱反應(yīng)，隨反應(yīng)進(jìn)行溫度升高，此時(shí)鹽酸的濃度還較大，所以反應(yīng)速率越快；

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)==0.025mol/(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．加入硫酸鈉溶液，相當(dāng)于稀釋，氫離子濃度降低，反應(yīng)速率降低，故D不選；

綜上所述選C；

(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．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正確；
B．X、Y的反應(yīng)速率比為3：1時(shí)，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錯(cuò)誤；
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)，說明各物質(zhì)的物質(zhì)的量不變，反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)，故C正確；
D．反應(yīng)物和生成物均為氣體，容器內(nèi)氣體的總質(zhì)量一直保持不變，故D錯(cuò)誤；
E．只要反應(yīng)發(fā)生就有生成1mol Y的同時(shí)消耗2mol Z，故E錯(cuò)誤；
故選：AC；

③Y的轉(zhuǎn)化率==10%。