Question

【題目】某反應在體積為5L的恒容密閉的絕熱容器中進行，各物質的量隨時間的變化情況如下圖所示（已知A、B、C均為氣體）。

(1) 該反應的化學方程式為____。

(2) 反應開始至2分鐘時，B的平均反應速率為____。

(3) 能說明該反應已達到平衡狀態的是______。

Ａ．υ（A）＝2υ（B） B．容器內氣體密度不變

C．υ逆（A）＝υ正（C） D．各組分的物質的量相等

E. 混合氣體的平均相對分子質量不再改變的狀態

(4) 由圖求得平衡時Ａ的轉化率為____。

(5)為了研究硫酸銅的量對氫氣生成速率的影響，某同學設計了如下一系列的實驗：將表中所給的混合溶液分別加入到6個盛有過量Zn粒的容器中，收集產生的氣體，記錄獲得相同體積的氣體所需時間。

①請完成此實驗設計，其中：V1=____，V6=____。

②該同學最后得出的結論為：當加入少量CuSO4溶液時，生成氫氣的速率會大大提高，但當加入的CuSO4溶液超過一定量時，生成氫氣的速率反而會下降。請分析氫氣生成速率下降的主要原因____。

Answer 1

【答案】 2A + B 2C 0.1mol.(L·min) －1 C、E 40% 30 10 當加入一定量CuSO4后，生成的單質Cu沉積在Zn表面，降低了Zn與H2SO4溶液的接觸面積

【解析】(1)由圖象可以看出，A、B的物質的量逐漸減小，則A、B為反應物，C的物質的量逐漸增多，所以C為生成物，當反應到達2min時，△n(A)=2mol，△n(B)=1mol，△n(C)=2mol，化學反應中，各物質的物質的量的變化值與化學計量數呈正比，則△n(A)：△n(B)：△n(C)=2：1：2，所以反應的化學方程式為：2A+B2C；
(2)由圖象可以看出，反應開始至2分鐘時，△n(B)=1mol，B的平均反應速率為：=0.1mol/(Lmin)；
(3)A．v(A)=2v(B)不能說明正反應和逆反應的關系，故無法判斷反應是否達到平衡，故A錯誤；B．容器內氣體的總質量不變，體積不變，混合氣體的密度始終不變，無法判斷是否達到平衡狀態，故B錯誤；C．在該反應中A和C的計量數相等，當v逆(A)=v正(C)時，正逆反應速率相等，說明反應已達平衡狀態了，故C正確；D．容器內各物質的物質的量相等，不能說明各組分的濃度不再變化，無法判斷是否達到平衡狀態，故D錯誤；E．混合氣體的質量始終不變，氣體的總物質的量不確定，當混合氣體的平均相對分子質量不再改變，可說明此時是平衡狀態，故E正確；答案為CE；

(4)平衡時A的轉化率為×100%=40；

(5)①要對比試驗效果，那么除了反應的物質的量不一樣以外，要保證其它條件相同，而且是探究硫酸銅量的影響，那么每組硫酸的量要保持相同，六組反應的總體積也應該相同．A組中硫酸為30ml，那么其它組硫酸量也都為30ml．而硫酸銅溶液和水的總量應相同，F組中硫酸銅20ml，水為0，那么總量為20ml，所以V6=10ml，V1=30ml；
②因為鋅會先與硫酸銅反應，直至硫酸銅反應完才與硫酸反應生成氫氣，硫酸銅量較多時，反應時間較長，而且生成的銅會附著在鋅片上，會阻礙鋅片與硫酸繼續反應，氫氣生成速率下降。