Question

I.控制变量法是化学实验中的—种常用方法，如表是某课外兴趣小组研究等物质的量浓度的稀硫酸和锌反应的实验数据(计算结果精确到小数点—位)，分析以下数据，回答下列问题：               

序号	硫酸的体积 /mL	锌的质量/g	锌的形状	温度/℃	完全溶于酸的 时间/s	生成硫酸锌的质量/g
①	50.0	2.0	薄片	15	200	m1
②	50.0	2.0	薄片	25	100	m2
③	50.0	2.0	颗粒	25	70	m3
④	50.0	2.0	颗粒	35	35	m4
⑤	50.0	2.0	粉末	25	t1	5.0
⑥	50.0	4.0	粉末	25	t2	m5
⑦	50.0	6.0	粉末	25	t3	14.9
⑧	50.0	8.0	粉末	25	t4	19.3
⑨	50.0	10.0	粉末	25	t5	19.3

(1)实验①和实验②表明_____对反应速率有影响；研究锌的形状对反应速率的影响时，最好选取实验_______ (填3个实验序号)。

(2)下列数据推断正确的是______________________。

A. t₁<70     B.t₁>t₄    C.m₁₂      D.m₆=19.3

(3)若采用与实验①完全相同的条件，但向反应窗口中滴加少量硫酸铜溶液，发现反应速率明显加快，原因是___________________________________。

(4)根据表中数据计算：硫酸的物质的量浓度是_________________mol/L。

II.己知在 25℃、l0l kPa 下，2NO(g)+2CO(g) N₂(g)+2CO₂(g)，现将 2molNO、2.4molCO通入恒容密闭容器中，反应过程中部分物质的浓度变化如图所示。

(1) 0〜15min 内，v(CO₂) =__________________。   

(2)该反应的速率时间图像如下图中左图所示。若其他条件不变，仅在反应前加入合适的催化剂，其速率时间图像如下图中右图所示。以下说法正确的是______(填对应字母)。

A.a₁>a₂       B.b₁₂           C.t₁>t₂

(3) 一定条件下，己知反应NO₂(g)+SO₂(g) NO(g)+SO₃(g)，将NO₂与SO₂以体积比1 :2置于2L密闭容器中发生上述反应，下列能说明该反应达到平衡状态的是_____

a.体系压强保持不变              b.混合气体颜色保持不变

c.NO₂与SO₂的体积比保持不变    d.每消耗lmol SO₂的同时生成lmol NO

Answer

温度 ②、③和⑤ AD CuSO4与Zn反应产生的Cu，Cu与Zn形成铜锌原电池，加快了H2产生的速率。 2.4 mol/L 0.027 BC bc

【解析】I.（1）实验①和实验②的外界条件只有温度不同，其它因素完全相同，其不同点就是研究目的，所以实验目的是探究温度对化学反应速率影响；③和④中只有温度相同其它因素都相同，所以③和④也是探究温度对化学反应速率的影响；研究锌的形状对反应速率的影响时，应该只有锌的形状不同，其它因素完全相同，所以应该选取 ②、③和⑤；锌和稀硫酸反应生成硫酸锌和氢气，反应方程式为Zn+H2SO4（稀）=ZnSO4+H2↑；

（2）A．由于实验3和实验5中，只有锌的规格不同，而实验5的锌为粉末，接触面积大，反应速率比实验3大，所以t1＜70，故A正确；B．实验5和实验8，只有锌的质量不同，其它条件完全相同，实验5中生成的硫酸锌质量少，需要的时间短，即t1＜t4，故B错误；C．由于实验1和实验2中反应物的量完全相同，所以生成的硫酸锌的质量一定相等，即m1=m2，故C错误；D．从表中数据可知，从实验8开始，硫酸完全反应，所以m6=19.3，故D正确；故选AD；
（3）CuSO4与Zn反应产生的Cu，Cu与Zn形成铜锌原电池，锌作负极、Cu作正极而加快了H2产生的速率；

（4）根据表中数据可知，从实验8开始，硫酸完全反应，生成的硫酸锌的质量为19.3g，硫酸锌的物质的量为： =0.12mol，硫酸的浓度为： =2.4mol/L；

II.(1)由2NO(g)+2CO(g) N2(g)+2CO2(g)反应可知， 0〜15min内CO2的浓度变化与反应物NO或CO的浓度变化相同，则 v(CO2) ==0.027mol/(L·min)；

(2)加入催化剂，反应速率加快，所以b1＜b2，到达平衡的时间缩短，所以t1＞t2，平衡不移动，阴影部分为反应物浓度变化量，则两图中阴影部分面积相等，
故答案为BC；

(3) a．无论是否达到平衡，体系压强都保持不变，不能用于判断是否达到平衡状态，故a错误；b.混合气体颜色保持不变，说明NO2的量一定，说明达到平衡状态，故b正确；c．NO2和SO2的体积比保持不变，说明达到平衡状态，故c正确；d．物质的量之比等于化学计量数之比，则每消耗1mol SO3的同时生成1molNO2，不能判断是否达到平衡状态，故d错误；故选bc；

点睛：明确化学平衡状态的特征是解题关键，当反应达到平衡状态时，正逆反应速率相等，各物质的浓度、百分含量不变，以及由此衍生的一些量也不发生变化，解题时要注意，选择判断的物理量，随着反应的进行发生变化，当该物理量由变化到定值时，说明可逆反应到达平衡状态。