Question

【題目】化學反應速率、限度及能量與生產、生活密切相關。

(1)氮是動植物生長不可缺少的元素，合成氨的反應對人類解決糧食問題貢獻巨大，反應如下：N2+3H22NH3。合成氨反應中的能量變化如圖所示，該反應中，反應物化學鍵斷裂吸收的總能量___(填“大于”或“小于”)生成物化學鍵形成放出的總能量。

(2)小王同學為了探究鋅與鹽酸反應過程中的速率變化，他在200mL稀鹽酸中加入足量的鋅粉，用排水集氣法收集反應放出的氫氣，實驗記錄如下(累計值)：

時間(min)	1	2	3	4	5
氫氣體積(mL)(標準狀況)	50	190	414	526	570

①求2~4分鐘時間段以鹽酸的濃度變化來表示的該反應速率___。(設溶液體積不變)

②小蔣同學認為在鹽酸溶液中滴入少量的CuSO4溶液可以加快反應的速率，請從電化學的角度給子構成的原電池中負極反應式為___；溶液中H+移向___極(填“正“或“負")。

(3)某溫度下在4L恒容密閉容器中，3種氣態物質X、Y、Z的物質的量隨時間變化曲線如圖。

①寫出該反應的化學方程式___。

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的濃度相等

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1molY的同時生成2molZ

③該反應達平衡時，X的轉化率為___。

Answer 1

【答案】小于 0.075mol·L-1·min-1 Zn-2e-=Zn2+ 正 3X+Y2Z BD 60%

【解析】

根據圖像判斷反應放熱還是吸熱，進而判斷斷鍵吸收的能量和成鍵放出的能量大小關系，根據公式計算化學反應速率，根據原電池原理書寫電極反應式并判斷離子移向，結合圖示信息得出反應物、生成物，并由化學計量數之比等于轉化的物質的量書寫化學方程式，判斷條件是否為變量從而判斷反應是否達到平衡。

(1)由合成氨反應中的能量變化圖可知，該反應為放熱反應，則反應物化學鍵斷裂吸收的總能量小于生成物化學鍵形成放出的總能量；

(2)①鋅與鹽酸反應的化學方程式為Zn+2HCl=ZnCl2+H2↑，由表格數據可知2~4分鐘時間段內氫氣的變化量為526mL-190mL=336mL=0.336L，則，所以，根據化學反應速率之比等于化學計量數之比可得；

②在鹽酸溶液中滴入少量的CuSO4溶液，可形成銅鋅原電池，其中鋅作負極失去電子，電極反應式為Zn-2e-=Zn2+，原電池中陽離子向正極移動，即溶液中H+向正極移動；

(3)①根據圖像可知，X、Y為反應物，Z為生成物，且轉化的物質的量之比為3：1：2，則該反應的化學方程式為3X+Y2Z；

②A. 在5min時，該反應達到了平衡狀態，此時X、Y、Z的濃度不相等，因此X、Y、Z濃度相等，不能說明反應達到平衡，A不選；

B．該反應為前后氣體體積變化的反應，壓強不變時，可以說明反應達到平衡，B選；

C．無論是否達到平衡，化學反應速率之比始終等于化學計量數之比，所以X、Y的反應速率比為3：1不能說明反應達到平衡，C不選；

D．生成1molY的同時生成2molZ，正逆反應速率相等，可以說明反應達到平衡，D選；

故答案選BD；

③由圖像可知，5min達到平衡時X轉化了0.6mol，則X的轉化率=。