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，實驗記錄如下(累計值)：

時間(min)	1	2	3	4	5
氫氣體積(mL)(標準狀況)	50	120	232	290	310

①哪一時間段反應(yīng)速率最大：_____min(填0～1、1～2、2～3、3～4、4～5)，原因是________。

②求2～3分鐘時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)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(yīng)的化學(xué)方程式是___________。

②該反應(yīng)達到平衡狀態(tài)的標志是________

A．X的濃度不再改變

B．生成1mol Y的同時消耗2mol Z

C．Y的體積分數(shù)在混合氣體中保持不變

D．容器內(nèi)氣體的總質(zhì)量保持不變

③2min內(nèi)Y的轉(zhuǎn)化率為_________。

Answer 1

【答案】2～3 反應(yīng)放熱，使反應(yīng)液溫度升高，反應(yīng)速率加快 2.5×10-2molL-1min-1 3X+Y2Z 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50mL、70mL、112mL、58mL、20mL，生成氣體體積越大的時間段，反應(yīng)速率越大，結(jié)合溫度、濃度對反應(yīng)速率的影響分析；

②計算出氫氣的體積，根據(jù)2HCl～H2，計算消耗鹽酸的物質(zhì)的量，計算濃度的變化，根據(jù)v=△c/△t計算反應(yīng)速率；

（2）①根據(jù)參加反應(yīng)的物質(zhì)的物質(zhì)的量之比等于化學(xué)計量數(shù)之比書寫化學(xué)方程式；

②反應(yīng)到達平衡狀態(tài)時，正逆反應(yīng)速率相等（同種物質(zhì)）或正逆反應(yīng)速率之比等于系數(shù)之比（不同物質(zhì)），平衡時各種物質(zhì)的物質(zhì)的量、濃度等不再發(fā)生變化，可由此進行判斷；

③轉(zhuǎn)化率=變化物質(zhì)的量/起始總物質(zhì)的量×100%。

（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50mL、70mL、112mL、58mL、20mL，由此可知反應(yīng)速率最大的時間段為2～3min；原因是：該反應(yīng)是放熱反應(yīng)，溫度越高，反應(yīng)速率越大，故答案為：2～3min；因該反應(yīng)是放熱反應(yīng)，使反應(yīng)液溫度升高，反應(yīng)速率加快。

②在3～4min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υ（HCl）==0.025mol/（Lmin），故答案為：0.025mol/（Lmin）。

（2）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，當反應(yīng)進行到5min時，△n（X）=1.0mol-0.4mol=0.6mol，△n（Y）=1.0mol-0.8mol=0.2mol，△n（Z）=0.5mol-0.1mol=0.4mol，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)計量數(shù)之比，則反應(yīng)的方程式為：3X+Y2Z，故答案為：3X+Y2Z。

②A.X的濃度不再改變，說明正逆反應(yīng)速率相等，反應(yīng)達到平衡狀態(tài)，故A正確；

B.生成1molY的同時消耗2molZ均不是逆反應(yīng)速率，不能說明反應(yīng)達到平衡狀態(tài)，故B錯誤；

C.體積固定，混合氣體的總物質(zhì)的量不確定，Y的體積分數(shù)在混合氣體中保持不變，說明正逆反應(yīng)速率相等，達到平衡狀態(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，不能作為達到平衡狀態(tài)的標準，故D錯誤。

故答案為：AC。

③2min內(nèi)Y的轉(zhuǎn)化率為=×100%=×100%=10%，故答案為：10%。