Question

【題目】化學反應速率和限度與生產、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，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	1	2	3	4	5
氫氣體積	100	240	464	576	620

①哪一時間段反應速率最大__(填0～1、1～2、2～3、3～4、4～5min)。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三種氣態物質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該反應達到平衡狀態的標志是__。

A.X、Y、Z的反應速率相等

B.X、Y的反應速率比為3:1

C.容器內氣體壓強保持不變

D.生成2mol Z的同時生成3mol X

Answer 1

【答案】2～3 該反應是放熱反應，此時溫度高，反應速率越大 0.025molL-1min-1 CD 3X+Y2Z CD

【解析】

⑴①哪一時間段反應速率最大，就需要找哪個時間段放出的氫氣體積最多；該反應是放熱反應，溫度升高。

②3～4分鐘時間生成氫氣體積為112mL，計算物質的量，再計算鹽酸消耗得物質的量，再計算速率。

⑵A. 加蒸餾水，鹽酸濃度降低，反應速率減慢；B. 加KCl溶液，KCl不與鹽酸反應，實際是加水，鹽酸濃度降低，反應速率減慢；C. 加KNO3溶液，氫離子、硝酸根、鋅反應不再產生氫氣，而生成一氧化氮；D. 加CuSO4溶液，鋅和銅離子反應生成銅單質和鋅離子，形成鋅銅鹽酸原電池，加快反應速率。

⑶①根據圖像分析，在5min時，得出每種物質的改變，根據改變量之比等于計量系數之比得出該反應的化學方程式；②A. X、Y、Z的反應速率要談兩各相反反應，且速率比等于計量系數比才能作為判斷平衡的標志；B. X、Y的反應速率比為3:1，雖然速率比等于計量系數比，但缺少兩個相反的方向；C. 該反應是體積減小的反應，正向，壓強不斷減小，當容器內氣體壓強保持不變，則達到平衡；D. 生成2mol Z，正向，同時生成3mol X逆向，兩個不同方向，且生成量等于計量系數比，達到平衡。

⑴①哪一時間段反應速率最大，就需要找哪個時間段放出的氫氣體積最多，這幾個時間段放出的氫氣體積依次為100mL、140mL、224mL、112mL、44mL，因此2～3min時間段反應速率最大；反應開始后反應速率先增大的原因是該反應是放熱反應，此時溫度高，反應速率越大；故答案為：2～3；該反應是放熱反應，此時溫度高，反應速率越大。

②3～4分鐘時間生成氫氣體積為112mL即物質的量為0.005mol，根據2HCl — H2關系，則消耗鹽酸物質的量為0.01mol，鹽酸的反應速率；故答案為0.025 molL-1min-1。

⑵A. 加蒸餾水，鹽酸濃度降低，反應速率減慢，故A不符合題意；B. 加KCl溶液，KCl不與鹽酸反應，實際是加水，鹽酸濃度降低，反應速率減慢，故B不符合題意；C. 加KNO3溶液，氫離子、硝酸根、鋅反應不再產生氫氣，而生成一氧化氮，故C符合題意；D. 加CuSO4溶液，鋅和銅離子反應生成銅單質和鋅離子，形成鋅銅鹽酸原電池，加快反應速率，故D符合題意；綜上所述，答案為CD。

⑶①根據圖像分析，在5min時，X減少0.6mol，Y減少0.2mol，Z增加0.4mol，根據改變量之比等于計量系數之比得出該反應的化學方程式是3X+Y 2Z；故答案為：3X+Y2Z。

②A. X、Y、Z的反應速率要談兩各相反反應，且速率比等于計量系數比才能作為判斷平衡的標志，故A不符合題意；B. X、Y的反應速率比為3:1，雖然速率比等于計量系數比，但缺少兩個相反的方向，故B不符合題意；C. 該反應是體積減小的反應，正向，壓強不斷減小，當容器內氣體壓強保持不變，則達到平衡，故C符合題意；D. 生成2mol Z，正向，同時生成3mol X，逆向，兩個不同方向，且生成量等于計量系數比，達到平衡，故D符合題意；綜上所述，答案為CD。