题目内容

16．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）12345
氢气体积（mL）（标准状况）100240464576620
①哪一时间段反应速率最大2～3min（填0～1、1～2、2～3、3～4、4～5），原因是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．
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0.025mol/（L•min）（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等体积的下列溶液以减慢反应速率，你认为不可行的是CD．
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3X+Y?2Z．
②该反应达到平衡状态的标志是CD
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30%．
④若上述反应中X、Y、Z分别为H2、N2、NH3，且已知17g氨气分解成氮气和氢气要吸收46kJ热量，则该反应的热化学反应方程式为：N2（g）+3H2（g）?2NH3（g）△H=-92kJ/mol．

分析 （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，生成气体体积越大的时间段，反应速率越大，结合温度、浓度对反应速率的影响分析；
②计算出氢气的体积，根据2HCl～H2，计算消耗盐酸的物质的量，计算浓度的变化，根据v=$\frac{△c}{△t}$计算反应速率；
③为了减缓反应速率但不减少产生氢气的量，可降低H+浓度，但不能影响H+的物质的量；
（2）①根据参加反应的物质的物质的量之比等于化学计量数之比书写化学方程式；
②反应到达平衡状态时，正逆反应速率相等（同种物质）或正逆反应速率之比等于系数之比（不同物质），平衡时各种物质的物质的量、浓度等不再发生变化，可由此进行判断；
③转化率=$\frac{变化物质的量}{起始总物质的量}×100%$；
④17g氨气的物质的量是1mol，1mol氨气分解吸收46kJ热量，则生成1mol氨气放出46kJ热量，生成2mol氨气放出92kJ热量．

解答 解：（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2～3 min；原因是：该反应是放热反应，温度越高，反应速率越大，
故答案为：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；
②在3～4min时间段内，n（H2）=$\frac{0.112L}{22.4L/mol}$=0.005mol，根据2HCl～H2，计算消耗盐酸的物质的量为0.01mol，则υ（HCl）=$\frac{\frac{0.01mol}{0.4L}}{1min}$=0.025mol/（L•min），
故答案为：0.025mol/（L•min）；
③A．加入蒸馏水，H+浓度减小，反应速率减小且不减少产生氢气的量，故A正确；  
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正确；  
C．加入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错误；  
D．加入CuSO4溶液，Zn置换出Cu反应速度增大，且影响生成氢气的量，故D错误；
故答案为：CD；
（2）①由图象可以看出，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）=0.2mol，△n（Z）=0.4mol，△n（X）=0.6mol，
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+Y?2Z，故答案为：3X+Y?2Z；
②A．平衡时X、Y、Z的反应速率可能相等，与各物质的起始量和转化率有关，但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，达平衡状态，故C正确；
D．生成1mol Y的同时生成2mol Z，同时消耗2molZ，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$\frac{变化物质的量}{起始总物质的量}×100%$=$\frac{1mol-0.7mol}{1mol}×100%$=30%，
故答案为：30%；
④17g氨气的物质的量是1mol，1mol氨气分解吸收46kJ热量，则生成1mol氨气放出46kJ热量，生成2mol氨气放出92kJ热量，则该反应热化学方程式为N2（g）+3H2（g）?2NH3（g）△H=-92kJ/mol，
故答案为：N2（g）+3H2（g）?2NH3（g）△H=-92kJ/mol．

点评 本题考查化学平衡计算、化学平衡状态判断、化学反应速率影响因素等知识点，侧重考查学生分析判断及计算能力，明确化学反应原理、平衡状态判断方法等知识点是解本题关键，只有反应前后改变的物理量才能作为平衡状态判断依据，题目难度不大．

练习册系列答案
相关题目
6．以下可逆反应，在给定的条件下一定达到了化学平衡状态的是（　　）
A．N2（g）+3H2（g）?2NH3（g）[在混合气体中φ（NH3）=33.3%]
B．CO（g）+H2O（g）?CO2（g）+H2（g）（在恒容容器中，容器内压强不再改变）
C．2SO2（g）+O2（g）?2SO3（g）（在恒压条件下，总质量不再改变）
D．2NO2（g）?2NO（g）+O2（g）（在恒容条件下，气体颜色不再改变）
7．下列说法不正确的是（　　）
A．双氧水、高锰酸钾溶液可以杀菌消毒，其消毒原理和漂白粉消毒饮用水相同
B．PM2.5 指环境空气中空气动力学当量直径小于等于 2.5 微米的颗粒物，属于胶体
C．焰火是某些金属元素焰色反应所呈现出来的色彩
D．汽油、煤油、植物油都是油，但它们的主要成分不相同
4．下列说法不正确的是（　　）
A．pH计不能用于酸碱中和滴定终点的判断
B．利用太阳能等淸洁能源代替化石燃料，有利于节约资源、保护环境
C．糕点包装中常见的脱氧剂组成为还原性铁粉、氯化钠、炭粉等，其脱氧原理与钢铁的吸氧腐蚀相同
D．葡萄中的花靑素在碱性环境下显蓝色，故可用苏打粉检验假红酒
11．短周期元素A、B、C、D的原子序数之和为37．A的最高正价和最低负价代数和等于0，其阴离子和He原子具有相同的电子排布；C是地壳中含量最高的金属元素；D的气态氢化物和其最高价含氧酸都是强酸．下列说法正确的是（　　）
A．通过电解熔融CD3可以制备C单质
B．A和B可以形成气体，其分子一定为正四面体结构
C．C的氢氧化物可以溶于D的最高价氧化物的水化物
D．A2B2O4在水中可电离出阳离子和阴离子，所以A2B2O4中存在离子键
3．向200mL稀硝酸溶液中加入11.2g铁粉，充分反应后，铁粉全部溶解并放出NO气体，溶液质量增加7.0g，则所得溶液中Fe3+的物质的量浓度约为（　　）
A．0.1 mol/LB．0.2 mol/LC．0.3 mo/LD．0.4 mo/L
10．1mol下列物质中共用电子对数目最少是（　　）
A．N2B．金刚石C．HCND．CO2
7．实验室常用98%（ρ=1.84g•mL-1）的浓H2SO4配制与水体积比为1：4的稀H2SO4，此稀H2SO4的密度为1.23g•mL-1，其物质的量浓度为（　　）
A．4.6mol•L-1B．5.7mol•L-1C．3.88mol•L-1D．18.4mol•L-1
8．已知：
①4NH3（g）+5O2（g）?4NO（g）+6H2O（g）△H1=-905.5kJ•molˉ1
②N2（g）+O2（g）?2NO（g）△H2
一定条件下，NO可以与NH3反应转化为无害的物质，反应如下：
③4NH3（g）+4NO（g）+O2（g）?4N2（g）+6H2O（g）△H3=-1625.5 kJ•molˉ1下列说法正确的是（　　）
A．反应①使用催化剂，△H1减小
B．反应②生成物总能量低于反应物总能量
C．反应③一定能自发进行
D．反应③达到平衡后升高温度，v（正）、v（逆）的变化如图所示

违法和不良信息举报电话：027-86699610 举报邮箱：58377363@163.com

精英家教网