题目内容

5．Ⅰ．控制变量法是化学实验的一种常用方法．下表是某学习小组研究等物质的量浓度的稀硫酸和锌反应的实验数据，分析以下数据，回答下列问题：
序号硫酸的体积/mL锌的质量/g锌的形状温度/℃完全溶于酸的时间/s生成硫酸锌的质量/g
150.02.0薄片25100m1
250.02.0颗粒2570m2
350.02.0颗粒3535m3
450.02.0粉末25455.0
550.06.0粉末3530m5
650.08.0粉末25t616.1
750.010.0粉末25t716.1
（1）化学反应速率本质上是由反应物本身的性质决定的，但外界条件也会影响反应速率的大小．本实验中实验2和实验3表明温度对反应速率有影响，该因素对反应速率的具体影响是：其它条件相同时，温度越高反应速率越快．
（2）我们最好选取实验1、2和4（填3个实验序号）研究锌的形状对反应速率的影响．我们发现在其它条件相同时，反应物间的接触面积越大反应速率越快．
（3）若采用与实验1完全相同的条件，但向反应容器中滴加少量硫酸铜溶液，发现反应速率明显加快．原因是锌会置换出少量的金属铜，在该条件下构成了原电池，加快了反应速率．
（4）利用表中数据，可以求得：硫酸的物质的量浓度是2.0mol/L．
Ⅱ．某温度时，在5L的容器中，X、Y、Z三种气体的物质的量随时间的变化曲线如图所示．请通过计算回答下列问题：
（5）反应开始至2min，Y的平均反应速率0.03mol/（L•min）．
（6）分析有关数据，写出X、Y、Z的反应方程式X（g）+3Y（g）?2Z（g）．

分析 Ⅰ．（1）根据决定化学反应速率的本质因素进行解答；根据实验2和实验3的反应条件进行分析；温度越高，反应速率会越快；
（2）研究锌的形状对反应速率的影响时，除了锌的规格不同外，其它条件必须完全相同；反应物的接触面积越大，反应速率越快；
（3）根据加入少量硫酸铜，可以构成原电池，即可了反应速率进行解答；
（4）根据加入8g锌和加入10g锌生成的硫酸锌质量相同可知，该两种条件下硫酸完全反应，据此计算出硫酸锌的物质的量及硫酸的物质的量浓度；
Ⅱ．（5）据反应速率v=$\frac{\frac{△n}{V}}{△t}$计算该反应的反应速率；
（6）根据物质的量的变化判断反应物和生成物，根据物质的量的变化之比等于化学计量数之比书写方程式．

解答 解：Ⅰ．（1）化学反应速率本质上是由反应物本身的性质决定的；实验2和实验3中，除了温度不同外，其它条件完全相同，则说明探究的是温度对反应速率的影响；温度越高，反应速率越快，
故答案为：反应物本身的性质；温度；温度越高；
（2）根据表中数据可知，实验1、2和4中，除了锌的形状不同外，其它条件完全相同，则它们是探究锌的形状对反应速率的影响；固体的接触面积越大，反应速率越快，
故答案为：1、2和4；接触面积越大；
（3）若采用与实验1完全相同的条件，但向反应容器中滴加少量硫酸铜溶液，由于锌会置换出少量的金属铜，在该条件下构成了原电池，所以反应速率明显加快，
故答案为：锌会置换出少量的金属铜，在该条件下构成了原电池，加快了反应速率；
（4）根据实验6和实验7可知，加入8g锌后与加入10g锌生成的硫酸锌质量相同，说明两个实验中硫酸完全反应，16.1g硫酸锌的物质的量为：$\frac{16.1g}{161g/mol}$=0.1mol，则原硫酸溶液的物质的量浓度为：$\frac{0.1mol}{0.05L}$=2.0mol/L，
故答案为：2.0；
Ⅱ．（5）反应开始至2 min时，Y的物质的量减少了1.0mol-0.7mol=0.3mol，所以反应速率为：$\frac{\frac{0.3mol}{5L}}{2min}$=0.03 mol/（L•min），
故答案为：0.03 mol/（L•min）；
（6）根据图象可知X、Y的物质的量减小，Z的物质的量增加，则X和Y是反应物，Z是生成物，且分别是0.1mol、0.3mol、0.2mol，由于变化量之比是相应的化学计量数之比，所以其系数之比为：0.1mol：0.3mol：0.2mol=1：3：2，所以其方程式为：X（g）+3Y（g）?2Z（g），
故答案为：X（g）+3Y（g）?2Z（g）．

点评 本题考查了探究影响化学反应速率的因素、化学平衡的计算，题目难度中等，注意掌握温度、浓度、催化剂等对化学反应速率的影响，明确化学平衡及其计算方法，试题知识点较多、充分考查学生的分析、理解能力．

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