化學反應速率與限度與生產、生活密切相關(1)某學生為了探究鋅與鹽*反應過程中的速率變化,他在400mL稀鹽*中...
問題詳情:
化學反應速率與限度與生產、生活密切相關
(1)某學生為了探究鋅與鹽*反應過程中的速率變化,他在400mL稀鹽*中加入足量的鋅粉,用排水集氣法收集反應放出的*氣,實驗記錄如下(累計值):
時間(min) | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
*氣體積(mL)(標準狀況) | 100 | 240 | 464 | 576 | 620 |
①哪一時間段(指0~1、1~2、2~3、3~4、4~5min)反應速率最大___________。
②求3~4分鐘時間段以鹽*的濃度變化來表示的該反應速率______________。(設溶液體積不變)
(2)另一學生也做同樣的實驗,由於反應太快,不好控制測量*氣體積,他事先在鹽*中加入等體積的下列溶液以減慢反應速率,你認為不可行的是_________。
A.蒸餾水 B.KCl溶液 C.KNO3溶液 D.CuSO4溶液
(3)某温度下在4L密閉容器中,3種氣態物質X、Y、Z的物質的量隨時間變化曲線如圖。
①該反應的化學方程式是__________________________。
②在5min時,該反應達到了平衡狀態,下列可作為判斷反應已達到該狀態的是_______。
A.X、Y、Z的反應速率相等
B.容器內氣體壓強保持不變
C.X、Y的反應速率比為3:1
D.生成1mol Y的同時生成2mol Z
③2min內X的轉化率為_____________________。
【回答】
【*】 (1). 2~3 (2). 0.025mol/(L•min) (3). CD (4). 3X+Y2Z (5). BD (6). 30%
【解析】
【詳解】(1)①相同條件下,反應速率越大,相同時間內收集的氣體越多,由表中數據可以知道,反應速率最大的時間段是2~3min;
②3~4min內,收集的*氣體積=(576mL-464mL)=112mL,n(H2)==0.005mol,根據*氣和HCl關係式得消耗n(HCl)=2n(H2)=2×0.005mol=0.01mol,則υ(HCl)==0.025mol/(L·min);
(2)A、加入蒸餾水,c(H+)減小,反應速率降低,故A可行;
B、加入KCl溶液,Cl-、K+不參與反應,但c(H+)降低,反應速率降低,故B可行;
C、加入KNO3,NO3-在*中具有強氧化*,與金屬反應不產生H2,故C不可行;
D、加入CuSO4,Zn與CuSO4發生反應生成Cu,Zn、Cu與稀鹽*構成原電池,加快反應速率,故D不可行;
*選CD;
(3)①根據圖像,X和Y物質的量降低,為反應物,Z的物質的量增加,為生成物,5min後各物質的物質的量保持不變,説明達到平衡狀態,利用化學計量數之比等於物質的量變化之比,△n(X)=(1.0-0.4)mol=0.6mol,△n(Y)=(1.0-0.8)mol=0.2mol,△n(Z)=(0.5-0.1)mol=0.4mol,即反應方程式為3X+Y2Z;
②A、反應達到平衡狀態時,同一物質表示的正逆反應速率相等,當X、Y、Z的反應速率相等時,該反應沒有達到平衡狀態,故A不符合題意;
B、反應前後氣體系數之和不相等,相同條件下,壓強與物質的量成正比,即當壓強保持不變時,説明反應達到平衡,故B符合題意;
C、反應任何時刻,同一方向的速率之比等於化學計量數之比,因此X、Y的反應速率比為3:1,不能説明反應達到平衡,故C不符合題意;
D、生成1molY的同時生成2molZ,説明正逆反應速率相等,反應達到平衡,故D符合題意;
*選BD;
③2min內,X變化的物質的量為(1.0-0.7)mol=0.3mol,X的轉化率=×100%=×100%=30%。
【點睛】用不同種物質的反應速率表示達到平衡,需要先看方向,即反應方向是一正一逆,然後再看速率之比等於化學計量數之比。
知識點:化學反應速率
題型:綜合題