题目内容

20.一定温度下,2L的密闭容器中,发生反应:A2(g)+3B2(g)?2AB3(g).A2在5min内物质的量由12mol变成了4mol.
(1)该反应在这5min内的平均反应速率v(A2)=0.8 mol/(L•min).
(2)经过一段时间反应达到化学平衡状态,下列说法能充分说明该反应已达到化学平衡状态的是④.(填序号)
①A2、B2、AB3的浓度相等          ②正、逆反应速率均等于零
③A2、B2、AB3在容器中共存        ④A2、B2、AB3的浓度均不再改变
(3)下列条件不能改变该化学反应的限度的是④.(填序号)
①温度     ②浓度      ③压强       ④催化剂
(4)下列与改变化学反应速率无关的是③.(填序号)
①将食物存放在温度低的地方
②淀粉在淀粉酶的作用下发生水解反应
③铁粉与水蒸气的反应中,增加铁粉的用量
④将两种块状固体药品研细并混匀后再进行反应
(5)实验室可以利用稀硫酸与锌反应制取氢气.
①实验室用30%的稀硫酸溶液与锌粒反应制取氢气,反应进行一段时间后,气泡边得稀少了,锌粒还有剩余,再添加一些适当浓度的硫酸溶液到反应容器中,气泡又增多,其原因是浓度越大反应速率快.
②某学生为了探究锌与稀硫酸反应过程中速率变化.在100mL稀硫酸中加入足量的锌粉,标准状况下测得数据累计值如下:
时间(min)12345
氢气体积(mL)50120232290310
在0~1、1~2、2~3、3~4、4~5min时间段中,反应速率最快的时间段是2~3min;0~5min内,化学反应速率变化的原因是H+浓度变小.
(6)经研究知Cu2+对H2O2分解具有催化作用,为比较Fe3+和Cu2+对H2O2分解的催化效果,某研究小组的同学设计了如图甲、乙所示的实验.通过观察反应产生气泡的快慢,可定性比较得出结论.有同学提出将FeCl3改为Fe2(SO4)3更为合理,其理由是控制阴离子相同,排除阴离子的干扰.

分析 (1)根据公式v=$\frac{△c}{△t}$计算求解;
(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)外界条件改变平衡发生移动,反应限度发生改变;
(4)根据温度、浓度、催化剂、接触面积对反应速率的影响可知,降低温度,反应速率减慢,而增大接触面、使用催化剂、增大浓度加快反应速率;
(5)①添加一些适当浓度的硫酸溶液到反应容器中,气泡又重新多起来,说明浓度大反应速率快;
②根据表中数据判断单位时间内气体体积变化,体积变化越大,反应速率越大;随着反应的进行,溶液浓度逐渐减小,反应速率逐渐减小;
(6)根据反应生成气体的快慢分析;根据阴阳离子判断.

解答 解:(1)v(A2)=$\frac{△c}{△t}$=$\frac{\frac{12-4}{2}mol/L}{5min}$=0.8mol/(L•min),故答案为:0.8;
(2)①A2、B2、AB3的浓度不变,而不是相等,故错误; ②化学平衡是动态平衡,所以正逆反应速率不为0,故错误;
③未平衡时也是A2、B2、AB3共存的体系,故错误; ④A2、B2、AB3的浓度均不再改变,说明正逆反应速率相等,故正确;故选:④;
(3)外界条件改变平衡发生移动,反应限度发生改变;
①温度改变平衡发生移动,反应限度改变,故不选;
②改变浓度,平衡发生移动,反应限度改变,故不选; 
③压强改变,两边的计量数不等,平衡发生移动,反应限度改变,故不选;
④使用催化剂,平衡不移动,反应限度不变,故选;
故选④;
(4)①将食物存放在温度低的地方,温度降低,则能减慢化学反应速率,故正确;
②淀粉在淀粉酶的作用下发生水解反应,使酶做催化剂加快化学反应速率,故正确;
③铁粉与水蒸气的反应中,增加铁粉的用量,但浓度不变,反应速度不变,故错误;
④将两种块状固体药品研细并混匀后再进行反应,因增大接触面而加快反应速率,故正确;
故选③;
(5)①添加一些适当浓度的硫酸溶液到反应容器中,气泡又重新多起来,说明浓度大反应速率快,故答案为:浓度越大反应速率快;
②从表中数据看出2 min~3 min收集的氢气比其他时间段多,反应速率最大,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,4 min~5 min收集的氢气最少,反应速率最小,虽然反应中放热,但主要原因是c(H+)下降,反应物浓度越低,反应速率越小,故答案为:2~3;H+浓度变小;
(6)该反应中产生气体,所以可根据生成气泡的快慢判断,氯化铁和硫酸铜中阴阳离子都不同,无法判断是阴离子起作用还是阳离子起作用;硫酸钠和硫酸铜阴离子相同,可以消除阴离子不同对实验的干扰,故答案为:反应产生气泡的快慢;控制阴离子相同,排除阴离子的干扰.

点评 本题考查影响化学反应速率的因素,明确浓度、温度、接触面积、催化剂等对反应速率的影响即可解答,注重基础知识的考查,题目难度不大.

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