Question

【題目】化學反應速率與限度與生產、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，他在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，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）	100	240	464	576	620

①哪一時間段（指0～1、1～2、2～3、3～4、4～5min）反應速率最大___________。

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）另一學生也做同樣的實驗，由于反應太快，不好控制測量氫氣體積，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，3種氣態物質X、Y、Z的物質的量隨時間變化曲線如圖。

①該反應的化學方程式是__________________________。

②在5min時，該反應達到了平衡狀態，下列可作為判斷反應已達到該狀態的是_______。

A．X、Y、Z的反應速率相等

B．容器內氣體壓強保持不變

C．X、Y的反應速率比為3：1

D．生成1mol Y的同時生成2mol Z

③2min內X的轉化率為_____________________。

Answer 1

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

【解析】

（1）①相同條件下，反應速率越大，相同時間內收集的氣體越多，由表中數據可以知道，反應速率最大的時間段是2～3min；

②3～4min內，收集的氫氣體積=(576mL－464mL)=112mL，n(H2)==0.005mol，根據氫氣和HCl關系式得消耗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，反應速率降低，故A可行；

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

C、加入KNO3，NO3－在酸中具有強氧化性，與金屬反應不產生H2，故C不可行；

D、加入CuSO4，Zn與CuSO4發生反應生成Cu，Zn、Cu與稀鹽酸構成原電池，加快反應速率，故D不可行；

答案選CD；

（3）①根據圖像，X和Y物質的量降低，為反應物，Z的物質的量增加，為生成物，5min后各物質的物質的量保持不變，說明達到平衡狀態，利用化學計量數之比等于物質的量變化之比，△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，即反應方程式為3X＋Y2Z；

②A、反應達到平衡狀態時，同一物質表示的正逆反應速率相等，當X、Y、Z的反應速率相等時，該反應沒有達到平衡狀態，故A不符合題意；

B、反應前后氣體系數之和不相等，相同條件下，壓強與物質的量成正比，即當壓強保持不變時，說明反應達到平衡，故B符合題意；

C、反應任何時刻，同一方向的速率之比等于化學計量數之比，因此X、Y的反應速率比為3：1，不能說明反應達到平衡，故C不符合題意；

D、生成1molY的同時生成2molZ，說明正逆反應速率相等，反應達到平衡，故D符合題意；

答案選BD；

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