题目内容
【题目】化学反应速率与限度与生产、生活密切相关
(1)A学生为了探究锌与盐酸反应过程中的速率变化,他在200mL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,实验记录如下(累计值):
时间(min) | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
氢气体积(mL)(标准状况) | 100 | 240 | 464 | 576 | 620 |
①反应速率最大的时间段是(指0~1、1~2、2~3、3~4、4~5 )min,原因是 .
②求2~3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)B学生也做同样的实验,但由于反应太快,测不准氢气体积,故想办法降低反应速率,请你帮他选择在盐酸中加入下列以减慢反应速率.(填写代号)
A.蒸馏水
B.冰块
C.HNO3溶液
D.CuSO4溶液
(3)某温度下在10L密闭容器中,3种气态物质A、B、C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求在该条件达到反应的限度(平衡状态)时反应物的转化率【转化率= ×100%】,请写出计算过程,计算结果保留1位小数)
【答案】
(1)2~3;因该反应放热,随着反应,溶液温度升高,故反应速率加快;0.1mol/(L?min)
(2)AB
(3)2C?A+3B;解:C为反应物,其初始物质的量为3mol,平衡时为3mol,则C的转化率为: ×100%=66.7%
【解析】解:(1)①从表中数据看出2 min~3 min收集的氢气比其他时间段多,虽然反应中c(H+)下降,但主要原因是Zn置换H2的反应是放热反应,温度升高,所以答案是:2~3;因该反应放热,随着反应,溶液温度升高,故反应速率加快;②在2~3min时间段内,生成标况下氢气的体积为:232mL﹣120mL=112mL,n(H2)=0.005mol,由2HCl~H2可知:消耗盐酸的物质的量为0.01mol, 则υ(HCl)= =0.1 mol/(Lmin),
所以答案是:0.1 mol/(Lmin);(2)A.加入蒸馏水,溶液的浓度减小,反应速率减小,H+的物质的量不变,生成氢气的量也不变,满足条件,故A正确;
B.加入冰块后温度降低,反应速率减小,H+的物质的量不变,生成氢气的量也不变,满足条件,故B正确;
C.加入HNO3溶液,硝酸具有强氧化性,与金属反应生成NO,不会生成氢气,故C错误;
D.加入CuSO4溶液,锌与铜离子反应生成铜,构成铜锌原电池,加快了反应速率,故D错误;所以答案是:AB;(3)①由图象可以看出,反应中A、B的物质的量增加,C的物质的量减少,则A、B为生成物,C为反应物,且△n(A):△n(B):△n(C)=1mol:3mol:2mol=1:3:2,则反应的化学方程式为:2CA+3B,
所以答案是:2CA+3B;
②C为反应物,其初始物质的量为3mol,平衡时为3mol,则C的转化率为: ×100%=66.7%,
答:该条件达到反应的限度(平衡状态)时反应物的转化率为66.7%.