Question

16．化學(xué)反應(yīng)速率與限度與生產(chǎn)、生活密切相關(guān)
（1）A學(xué)生為了探究鋅與鹽酸反應(yīng)過(guò)程中的速率變化，他在200mL稀鹽酸中加入足量的鋅粉，用排水集氣法收集反應(yīng)放出的氫氣，實(shí)驗(yàn)記錄如下（累計(jì)值）：

時(shí)間（min）	1	2	3	4	5
氫氣體積（mL）（標(biāo)準(zhǔn)狀況）	100	240	464	576	620

①反應(yīng)速率最大的時(shí)間段是（指0～1、1～2、2～3、3～4、4～5 ）2～3 min，原因是因該反應(yīng)放熱，隨著反應(yīng)，溶液溫度升高，故反應(yīng)速率加快．
②求2～3分鐘時(shí)間段以鹽酸的濃度變化來(lái)表示的該反應(yīng)速率0.1mol/（L•min）．（設(shè)溶液體積不變）
（2）B學(xué)生也做同樣的實(shí)驗(yàn)，但由于反應(yīng)太快，測(cè)不準(zhǔn)氫氣體積，故想辦法降低反應(yīng)速率，請(qǐng)你幫他選擇在鹽酸中加入下列AB以減慢反應(yīng)速率．（填寫(xiě)代號(hào)）
A．蒸餾水        B．冰塊       C．HNO₃溶液       D．CuSO₄溶液
（3）某溫度下在10L密閉容器中，3種氣態(tài)物質(zhì)A、B、C的物質(zhì)的量隨時(shí)間變化曲線(xiàn)如圖．
①該反應(yīng)的化學(xué)方程式是2C?A+3B．
②求在該條件達(dá)到反應(yīng)的限度（平衡狀態(tài)）時(shí)反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率【轉(zhuǎn)化率=$\frac{轉(zhuǎn)化的物質(zhì)的量}{初始物質(zhì)的量}$×100%】，請(qǐng)寫(xiě)出計(jì)算過(guò)程，計(jì)算結(jié)果保留1位小數(shù)）

Answer 1

分析 （1）①根據(jù)影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素有濃度、溫度以及固體的表面積大小等因素，溫度越高、濃度越大、固體表面積越大，反應(yīng)的速率越大，從表中數(shù)據(jù)看出2 min～3 min收集的氫氣比其他時(shí)間段多，原因是Zn置換H₂的反應(yīng)是放熱反應(yīng)，溫度升高；
②根據(jù)v=$\frac{△c}{△t}$計(jì)算2～3分鐘時(shí)間段以鹽酸的濃度變化來(lái)表示的該反應(yīng)速率；
（2）根據(jù)根據(jù)影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素以及氫氣的量取決于H⁺的物質(zhì)的量分析；
（3）①根據(jù)物質(zhì)的量的變化判斷反應(yīng)物和生成物，根據(jù)物質(zhì)的量的變化之比等于化學(xué)計(jì)量數(shù)之比書(shū)寫(xiě)方程式；
②轉(zhuǎn)化率═轉(zhuǎn)化的物質(zhì)的量/初始物質(zhì)的量×100%，進(jìn)行計(jì)算求解．

解答 解：（1）①?gòu)谋碇袛?shù)據(jù)看出2 min～3 min收集的氫氣比其他時(shí)間段多，雖然反應(yīng)中c（H⁺）下降，但主要原因是Zn置換H₂的反應(yīng)是放熱反應(yīng)，溫度升高，
故答案為：2～3；因該反應(yīng)放熱，隨著反應(yīng)，溶液溫度升高，故反應(yīng)速率加快；
②在2～3min時(shí)間段內(nèi)，生成標(biāo)況下氫氣的體積為：232mL-120mL=112mL，n（H₂）=0.005mol，由2HCl～H₂可知：消耗鹽酸的物質(zhì)的量為0.01mol，
則υ（HCl）=$\frac{\frac{0.01mol}{0.1L}}{1min}$=0.1 mol/（L•min），
故答案為：0.1 mol/（L•min）；
（2）A．加入蒸餾水，溶液的濃度減小，反應(yīng)速率減小，H⁺的物質(zhì)的量不變，生成氫氣的量也不變，滿(mǎn)足條件，故A正確；
B．加入冰塊后溫度降低，反應(yīng)速率減小，H⁺的物質(zhì)的量不變，生成氫氣的量也不變，滿(mǎn)足條件，故B正確；
C．加入HNO₃溶液，硝酸具有強(qiáng)氧化性，與金屬反應(yīng)生成NO，不會(huì)生成氫氣，故C錯(cuò)誤；
D．加入CuSO₄溶液，鋅與銅離子反應(yīng)生成銅，構(gòu)成銅鋅原電池，加快了反應(yīng)速率，故D錯(cuò)誤；
故答案為：AB；
（3）①由圖象可以看出，反應(yīng)中A、B的物質(zhì)的量增加，C的物質(zhì)的量減少，則A、B為生成物，C為反應(yīng)物，且△n（A）：△n（B）：△n（C）=1mol：3mol：2mol=1：3：2，則反應(yīng)的化學(xué)方程式為：2C?A+3B，
故答案為：2C?A+3B；
②C為反應(yīng)物，其初始物質(zhì)的量為3mol，平衡時(shí)為3mol，則C的轉(zhuǎn)化率為：$\frac{3mol-1mol}{9mol}$×100%=66.7%，
答：該條件達(dá)到反應(yīng)的限度（平衡狀態(tài)）時(shí)反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率為66.7%．

點(diǎn)評(píng) 本題考查較為綜合，涉及物質(zhì)的量隨時(shí)間變化的曲線(xiàn)、反應(yīng)速率的影響因素、反應(yīng)速率的計(jì)算、轉(zhuǎn)化率的計(jì)算等知識(shí)，明確影響反應(yīng)速率的因素為解答關(guān)鍵，試題知識(shí)點(diǎn)較多，充分考查了學(xué)生的分析能力及化學(xué)計(jì)算能力．