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(min)	1	2	3	4	5
氢气体积(mL)	100	240	464	576	620

①哪一时间段反应速率最大_______min(填0~1、1~2、2~3、3~4、4~5)。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1mol Y的同时生成2mol Z

③2min内X的转化率为__________。

④平衡后z所占的体积分数为__________。

Answer

2~3 该反应为放热反应，此时温度高，且盐酸浓度大，速率大 0.025mol·L-1·min-1 CD 3X+Y2Z CD 30% 29.4%

【解析】

(1)、①在0~1、1~2、2~3、3~4、4~5min时间段中，产生气体的体积分别为100mL、

140mL、224mL、112mL、54mL，由此可知反应速率最大的时间段为2~3min；因为该反应是放热反应，开始阶段温庹对反应的速率起决定性的作用，温度越高，反应速率越大，故笞案为：2~3；该反应为放热反应，此时温度高，且盐酸浓度大，速率大；

②、在3~4in时间段内，n(H2)=0.112L/22.4L/mol=0.005mol，根据2HCl~H2，计算消耗盐酸的物质的量为0.01mol，则，故答案为:0.025mol·L-1·min-1；

(2)A．加入蒸馏水，H+浓度诚小，反应速率减小，且不减少产生氢气的量，故A可行；

B．加入KCl溶液，H+浓度减小，反应速率减小且不减少产生氢气的量，故B可行；

C．加KNO3溶液，H+浓度减小，因酸性溶液中有NO3-，具有强氧化性，与Zn反应无氢气生成，故C不可行；

D．加入CuS04溶液，Zn置换出Cu，反应速度增大，且影响生成氢气的量，故D不可行；故答案为：C D；

(3)①由图像可以看出，反应中X、Y的物质的量减少，应为反应物，Z的物质的量增多，应为生成物。当反应进行到5min时，△n(Y)=0.2mo1，△n(Z)=0.4mo1，△n(X)=0.6mo1，则

△n(Y)：△n(Z)：△n(X)=1:2:3，参加反应的物质的物质的量之比等于化学计量数之比，则反应的方程式为：3X+Y2Z，故答案为：3X+Y2Z；

②A．X、Y、Z的反应速率相等，不能说明是否变化，不能作平衡状态的标志，故A错误；B．随着反应的进行，X、Y的反应速率比始终为3:1，不能作为平衡状态的标志，故B错误；

C．体积固定，混合气体的总物质的量不确定，当容器的压强保持一定，说明正逆反应速率相等反应达到平衡状态，故C正确；

D．生成1mo1Y的同时生成2mo1Z，正逆反应速率相等，反应达到平衡状态，故D正确；故答案为：CD；

③2min内X的转化率为，故答案为：30%；

④由图像可知，平衡后X为0.4mol，Y为0.8mol，Z为0.5mol， 在相同的条件下，Z所占的体积分数为与物质的量分数相同，则平衡后Z所占的体积分数为，故本题答案为：29.4%。