Question

化学反应速率和限度与生产、生活密切相关。

（1）某学生为了探究锌与盐酸反应过程中的速率变化，在400mL稀盐酸中加入足量的锌粉，用排水集气法收集反应放出的氢气标准状况，实验记录如表累计值：

时间	1	2	3	4	5
氢气体积	100	240	464	576	620

①哪一时间段反应速率最大__(填0～1、1～2、2～3、3～4、4～5min)。反应开始后反应速率先增大的原因是__。

②求3～4分钟时间段以盐酸的浓度变化来表示的该反应速率___(设溶液体积不变)。

（2）另一学生为控制反应速率防止反应过快难以测量氢气体积，他事先在盐酸中加入少量的下列溶液以减慢反应速率，你认为不可行的是__。

A.蒸馏水    B.KCl溶液     C.KNO₃溶液      D.CuSO₄溶液

（3）某温度下在4L密闭容器中，X、Y、Z三种气态物质的物质的量随时间变化曲线如图。

①该反应的化学方程式是__。

②该反应达到平衡状态的标志是__。

A.X、Y、Z的反应速率相等

B.X、Y的反应速率比为3:1

C.容器内气体压强保持不变

D.生成2mol Z的同时生成3mol X

Answer

2～3 该反应是放热反应，此时温度高，反应速率越大 0.025mol•L-1•min-1 CD 3X+Y2Z CD

【解析】

⑴①哪一时间段反应速率最大，就需要找哪个时间段放出的氢气体积最多；该反应是放热反应，温度升高。

②3～4分钟时间生成氢气体积为112mL，计算物质的量，再计算盐酸消耗得物质的量，再计算速率。

⑵A. 加蒸馏水，盐酸浓度降低，反应速率减慢；B. 加KCl溶液，KCl不与盐酸反应，实际是加水，盐酸浓度降低，反应速率减慢；C. 加KNO3溶液，氢离子、硝酸根、锌反应不再产生氢气，而生成一氧化氮；D. 加CuSO4溶液，锌和铜离子反应生成铜单质和锌离子，形成锌铜盐酸原电池，加快反应速率。

⑶①根据图像分析，在5min时，得出每种物质的改变，根据改变量之比等于计量系数之比得出该反应的化学方程式；②A. X、Y、Z的反应速率要谈两各相反反应，且速率比等于计量系数比才能作为判断平衡的标志；B. X、Y的反应速率比为3:1，虽然速率比等于计量系数比，但缺少两个相反的方向；C. 该反应是体积减小的反应，正向，压强不断减小，当容器内气体压强保持不变，则达到平衡；D. 生成2mol Z，正向，同时生成3mol X逆向，两个不同方向，且生成量等于计量系数比，达到平衡。

⑴①哪一时间段反应速率最大，就需要找哪个时间段放出的氢气体积最多，这几个时间段放出的氢气体积依次为100mL、140mL、224mL、112mL、44mL，因此2～3min时间段反应速率最大；反应开始后反应速率先增大的原因是该反应是放热反应，此时温度高，反应速率越大；故答案为：2～3；该反应是放热反应，此时温度高，反应速率越大。

②3～4分钟时间生成氢气体积为112mL即物质的量为0.005mol，根据2HCl — H2关系，则消耗盐酸物质的量为0.01mol，盐酸的反应速率；故答案为0.025 mol∙L-1∙min-1。

⑵A. 加蒸馏水，盐酸浓度降低，反应速率减慢，故A不符合题意；B. 加KCl溶液，KCl不与盐酸反应，实际是加水，盐酸浓度降低，反应速率减慢，故B不符合题意；C. 加KNO3溶液，氢离子、硝酸根、锌反应不再产生氢气，而生成一氧化氮，故C符合题意；D. 加CuSO4溶液，锌和铜离子反应生成铜单质和锌离子，形成锌铜盐酸原电池，加快反应速率，故D符合题意；综上所述，答案为CD。

⑶①根据图像分析，在5min时，X减少0.6mol，Y减少0.2mol，Z增加0.4mol，根据改变量之比等于计量系数之比得出该反应的化学方程式是3X+Y 2Z；故答案为：3X+Y2Z。

②A. X、Y、Z的反应速率要谈两各相反反应，且速率比等于计量系数比才能作为判断平衡的标志，故A不符合题意；B. X、Y的反应速率比为3:1，虽然速率比等于计量系数比，但缺少两个相反的方向，故B不符合题意；C. 该反应是体积减小的反应，正向，压强不断减小，当容器内气体压强保持不变，则达到平衡，故C符合题意；D. 生成2mol Z，正向，同时生成3mol X，逆向，两个不同方向，且生成量等于计量系数比，达到平衡，故D符合题意；综上所述，答案为CD。