Question

【題目】化學(xué)反應(yīng)速率與限度與生產(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(guò)程中的速率變化，他在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（指0～1、1～2、2～3、3～4、4～5min）反應(yīng)速率最大___________。

②求3～4分鐘時(shí)間段以鹽酸的濃度變化來(lái)表示的該反應(yīng)速率______________。（設(shè)溶液體積不變）

（2）另一學(xué)生也做同樣的實(shí)驗(yàn)，由于反應(yīng)太快，不好控制測(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，3種氣態(tài)物質(zhì)X、Y、Z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在5min時(shí)，該反應(yīng)達(dá)到了平衡狀態(tài)，下列可作為判斷反應(yīng)已達(dá)到該狀態(tài)的是_______。

A．X、Y、Z的反應(yīng)速率相等

B．容器內(nèi)氣體壓強(qiáng)保持不變

C．X、Y的反應(yīng)速率比為3：1

D．生成1mol Y的同時(shí)生成2mol Z

③2min內(nèi)X的轉(zhuǎn)化率為_____________________。

Answer 1

【答案】2～3 0.025mol/（Lmin） CD 3X＋Y2Z BD 30%

【解析】

（1）①相同條件下，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)可以知道，反應(yīng)速率最大的時(shí)間段是2～3min；

②3～4min內(nèi)，收集的氫氣體積=(576mL－464mL)=112mL，n(H2)==0.005mol，根據(jù)氫氣和HCl關(guān)系式得消耗n(HCl)=2n(H2)=2×0.005mol=0.01mol，則υ(HCl)==0.025mol/(L·min)；

（2）A、加入蒸餾水，c(H＋)減小，反應(yīng)速率降低，故A可行；

B、加入KCl溶液，Cl－、K＋不參與反應(yīng)，但c(H＋)降低，反應(yīng)速率降低，故B可行；

C、加入KNO3，NO3－在酸中具有強(qiáng)氧化性，與金屬反應(yīng)不產(chǎn)生H2，故C不可行；

D、加入CuSO4，Zn與CuSO4發(fā)生反應(yīng)生成Cu，Zn、Cu與稀鹽酸構(gòu)成原電池，加快反應(yīng)速率，故D不可行；

答案選CD；

（3）①根據(jù)圖像，X和Y物質(zhì)的量降低，為反應(yīng)物，Z的物質(zhì)的量增加，為生成物，5min后各物質(zhì)的物質(zhì)的量保持不變，說(shuō)明達(dá)到平衡狀態(tài)，利用化學(xué)計(jì)量數(shù)之比等于物質(zhì)的量變化之比，△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，即反應(yīng)方程式為3X＋Y2Z；

②A、反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)時(shí)，同一物質(zhì)表示的正逆反應(yīng)速率相等，當(dāng)X、Y、Z的反應(yīng)速率相等時(shí)，該反應(yīng)沒(méi)有達(dá)到平衡狀態(tài)，故A不符合題意；

B、反應(yīng)前后氣體系數(shù)之和不相等，相同條件下，壓強(qiáng)與物質(zhì)的量成正比，即當(dāng)壓強(qiáng)保持不變時(shí)，說(shuō)明反應(yīng)達(dá)到平衡，故B符合題意；

C、反應(yīng)任何時(shí)刻，同一方向的速率之比等于化學(xué)計(jì)量數(shù)之比，因此X、Y的反應(yīng)速率比為3：1，不能說(shuō)明反應(yīng)達(dá)到平衡，故C不符合題意；

D、生成1molY的同時(shí)生成2molZ，說(shuō)明正逆反應(yīng)速率相等，反應(yīng)達(dá)到平衡，故D符合題意；

答案選BD；

③2min內(nèi)，X變化的物質(zhì)的量為(1.0－0.7)mol=0.3mol，X的轉(zhuǎn)化率=×100%=×100%=30%。