题目内容
【题目】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,实验记录如表(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哪一时间段时间段反应速率最大______min(填0~1、1~2、2~3、3~4、4~5),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等体积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)在一定温度下,将一定量的气体通入体积为2 L的密闭容器中,使其发生反应,有关物质X、Y、Z的物质的量的变化如图所示。
①则下列有关推断正确的是________________。
A.该反应的化学方程式是:3Z3X+2Y
B.t0时,X、Y、Z的质量不再改变
C.t0时,Z的浓度为1.2 mol/L
D.t0时反应停止,反应速率为0
②t0时,Z的转化率为_____________。
③若t0=2min,则2min内用Y的浓度变化表示的反应速率为:________________。
【答案】 2~3 min 因该反应是放热反应,此时温度高且盐酸浓度较大,所以反应速率较快 0.025mol/(Lmin) CD AB 60% 0.3 mol/(Lmin)
【解析】(1)①根据表中数据可知0~1、1~2、2~3、3~4、4~5 min时间内生成氢气的体积分别是(mL)100、140、224、112、44,所以反应速率最大2~3min,这是由于该反应是放热反应,此时温度高且盐酸浓度较大,所以反应速率较快;②3~4分钟时间段生成氢气是112mL,物质的量是0.005mol,则消耗盐酸是0.01mol,浓度是0.01mol÷0.4L=0.025mol/L,所以以盐酸的浓度变化来表示的该反应速率为0.025mol/L÷1min=0.025mol/(Lmin);(2)A.加入蒸馏水稀释盐酸,氢离子浓度降低,反应速率减小,A正确;B.加入KCl溶液稀释盐酸,氢离子浓度降低,反应速率减小,B正确;C.加入KNO3溶液,在酸性溶液中硝酸根具有强氧化性,与金属反应得不到氢气,C错误;D.加入CuSO4溶液,锌置换出铜,构成铜锌原电池,加快反应速率,D错误,答案选CD;(3)①A.t0时,Z的物质的量减少了3.0mol-1.2mol=1.8mol,X增加了1.8mol,Y增加了1.2mol,所以根据变化量之比是相应的化学计量数之比可知该反应的化学方程式是:3Z3X+2Y,A正确;B.t0时反应达到平衡状态,X、Y、Z的质量不再改变,B正确;C.t0时,Z的浓度为1.2mol÷2L=0.6 mol/L,C错误;D.t0时反应达到平衡状态,反应没有停止,D错误,答案选AB;②t0时,Z的转化率为1.8mol/3.0mol×100%=60%;③若t0=2min,则2min内用Y的浓度变化表示的反应速率为=0.3 mol/(Lmin)。