Question

【題目】（題文）Ⅰ.某探究性學(xué)習(xí)小組用相同質(zhì)量的鋅和相同濃度的足量的稀硫酸反應(yīng)得到實驗數(shù)據(jù)如下表所示：

實驗編號	鋅的狀態(tài)	反應(yīng)溫度/℃	收集100 mL氫氣所需時間/s
1	塊狀薄片	15	200
2	塊狀薄片	25	90
3	粉末	25	10

（1）該實驗的目的是探究________、________對鋅和稀硫酸反應(yīng)速率的影響；

（2）實驗1和2表明___________________________，化學(xué)反應(yīng)速率越大；

（3）能表明固體的表面積對反應(yīng)速率有影響的實驗編號是________和_____________；

（4）請設(shè)計一個實驗方案證明硫酸的濃度對該反應(yīng)的速率的影響：_________________________。

Ⅱ.近年來，隨著人們大量的開發(fā)使用，不但使得煤、石油、天然氣的儲量大大減少，而且直接燃燒化石燃料造成的環(huán)境污染問題，也是人類面臨的重大挑戰(zhàn)，如何實現(xiàn)化石燃料的綜合利用，提高效率，減少污染提上了日程．

為了提高煤的利用率，人們先把煤轉(zhuǎn)化為CO和H2，再將它們轉(zhuǎn)化為甲醇，某實驗人員在一定溫度下的密閉容器中，充入一定量的H2和CO，發(fā)生反應(yīng)：2H2(g)＋CO(g) CH3OH(g)，測定的部分實驗數(shù)據(jù)如下：

(1)在500 s內(nèi)用H2表示的化學(xué)反應(yīng)速率是__________________ mol/（L·S）。

(2)在1 000 s內(nèi)用CO表示的化學(xué)反應(yīng)速率是________ mol/（L·S）， 1 000 s時CO的轉(zhuǎn)化率是__________。

(3)在500 s時生成的甲醇的濃度是________ mol/L。

Answer 1

【答案】固體表面積溫度溫度越高23在相同的溫度下，采用相同狀態(tài)的質(zhì)量相同的鋅片與兩種體積相同但濃度不同的稀硫酸反應(yīng)2.96×10－3 mol/(L·s)1.26×10－3 mol/(L·s)50.4%0.74

【解析】

Ⅰ. (1)由實驗數(shù)據(jù)可知，2、3中接觸面積不同，1、2中溫度不同，則該實驗的目的是探究固體表面積、溫度對鋅和稀鹽酸反應(yīng)速率的影響。(2)1和2表明，溫度高的反應(yīng)時間少，則表明溫度越高，反應(yīng)速率越大。(3) 2、3中接觸面積不同，接觸面積大的反應(yīng)時間少，則能表明固體的表面積對反應(yīng)速率有影響的實驗編號為2、3，實驗結(jié)論是其他因素不變，固體表面積越大，反應(yīng)速率越快。（4）證明稀硫酸的濃度對該反應(yīng)的速率的影響，利用相同的鋅和不同濃度的稀硫酸反應(yīng)，則設(shè)計實驗為在相同的溫度下，采用相同狀態(tài)下的質(zhì)量相同的鋅片與兩種體積相同但濃度不同的稀硫酸反應(yīng)。Ⅱ. (1)在500s內(nèi)用氫氣表示的反應(yīng)速率為V(H2)= =2.96×10－3 mol/(L·s) (2)在1000s內(nèi)用氫氣表示的化學(xué)反應(yīng)速率是V(H2)= =2.52×10－3 mol/(L·s)，則1000s內(nèi)用一氧化碳表示的反應(yīng)速率為氫氣的一半，即為1.26×10－3 mol/(L·s)；1000s時氫氣的消耗濃度為c(H2)=5.00-2.48=2.52mol/L，氫氣的轉(zhuǎn)化率為2.52/5.00=50.4% ； (3)在500s時氫氣的濃度變化為5.00-3.52=1.48mol/L，由反應(yīng)方程式2H2(g)＋CO(g) CH3OH(g)可知，生成甲醇的物質(zhì)的量濃度為 0.74mol/L。