题目内容
【题目】（1）某学生为了探究锌与盐酸反应过程中的速率变化，他在100mL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（标准状况下），实验记录如下（累计值）：
① 哪一时间段（指0～1、1～2、2～3、3～4、4～5min）反应速率最大_______。
②2～3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)
③如果反应太激烈，为了减缓反应速率而又不减少产生氢气的量，他在盐酸中分别加入等体积的下列溶液：
A．蒸馏水、B．NaCl溶液、C．NaNO3溶液 D．CuSO4溶液 E.Na2CO3溶液，你认为可行的是___________。
（2）将等物质的量A、B混合于2L密闭容器中，发生如下反应3A(g)+B(g) 
xC(g)+2D(g)，经5分钟后，测得D的浓度为0.5mol/L，此时A的浓度与B的浓度之比为3:5，C的平均反应速率是0.1mol/(L·min) 则平衡时A的浓度为__________mol/L，B的平均反应速率 ______mol/(L·min)。
（3）已知断裂1molC-H，O=O，C=O，H-O化学键所需能量分别为akJ，bkJ，ckJ，dkJ，则该反应CH4+O2=CO2+2H2O的反应热为△H=________kJ/mol。
【答案】（1）①2～3min ②0.1mol/(L·min)（2分，不写单位或单位错扣1分） ③AB（2分，选对一个选项给1分，错选0分）
（2）0.75；0.05（每空2分）
（3）4a+b-2c-4d
【解析】
试题分析：（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，所以反应速率总的来说是加快；②在2～3min时间段内，生成标况下氢气的体积为：V(H2)=232mL-120mL=112mL，n（H2）=0.112L÷22.4L/mol=0.005mol，由2HCl～H2可知：消耗盐酸的物质的量为n(HCl)=2 n(H2)=0.01mol，则υ(HCl)=(0.01mol÷0.1L)÷1min=0.1mol/（Lmin）；③A．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，氢气的量也不变，正确； B．加入氯化钠溶液，减小盐酸的浓度，反应速率减小，H+的物质的量不变，氢气的量也不变，正确； C．NaNO3溶液，溶液的H+、NO3-起硝酸的作用，表现强的氧化性，不能与金属反应产生氢气，错误； D．加入CuSO4溶液，锌能置换出铜，锌、铜、稀盐酸形成原电池，加快了化学反应速率，错误。（2）将等物质的量的A、B混合于2L的密闭容器中，经5min后，测得D的浓度为0.5mol/L，生成的D的物质的量是n(D)=2L×0.5mol/L=1mol，则：
3A（g）+ B（g）
xC（g）+2D（g）
起始量（mol）：n n 0 0
变化量（mol）：1.5 0.5 0.5x 1
5min时（mol）：n-1.5 n-0.5 0.5x 1
由于5min时c（A）：c（B）=3：5，则（n-1.5）：（n-0.5）=3：5，解得n=3。平衡时A的浓度c（A）=(31.5)mol÷2L=0.75mol/L，反应容器的容积是2L，则v(B) =0.5mol÷2L÷5min=0.05mol/（Lmin）；（3） 焓变是断裂反应物化学键需要吸收的能量与形成生成物化学键释放的能量的差。由断裂1mol C-H，O=O，C=O，H-O化学键所需能量分别为akJ，bkJ，ckJ，dkJ，，则CH4+O2=CO2+2H2O的焓变△H=4a+b-（2c+4d）kJ/mol。
