Question

【題目】（題文）Ⅰ.某探究性學習小組用相同質量的鋅和相同濃度的足量的稀硫酸反應得到實驗數據如下表所示：

實驗編號	鋅的狀態	反應溫度/℃	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________、________對鋅和稀硫酸反應速率的影響；

（2）實驗1和2表明___________________________，化學反應速率越大；

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

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

Ⅱ.近年來，隨著人們大量的開發使用，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境污染問題，也是人類面臨的重大挑戰，如何實現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，人們先把煤轉化為CO和H2，再將它們轉化為甲醇，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，發生反應：2H2(g)＋CO(g) CH3OH(g)，測定的部分實驗數據如下：

(1)在500 s內用H2表示的化學反應速率是__________________ mol/（L·S）。

(2)在1 000 s內用CO表示的化學反應速率是________ mol/（L·S）， 1 000 s時CO的轉化率是__________。

(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，采用相同狀態的質量相同的鋅片與兩種體積相同但濃度不同的稀硫酸反應2.96×10－3 mol/(L·s)1.26×10－3 mol/(L·s)50.4%0.74

【解析】

Ⅰ. (1)由實驗數據可知，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速率的影響。(2)1和2表明，溫度高的反應時間少，則表明溫度越高，反應速率越大。(3) 2、3中接觸面積不同，接觸面積大的反應時間少，則能表明固體的表面積對反應速率有影響的實驗編號為2、3，實驗結論是其他因素不變，固體表面積越大，反應速率越快。（4）證明稀硫酸的濃度對該反應的速率的影響，利用相同的鋅和不同濃度的稀硫酸反應，則設計實驗為在相同的溫度下，采用相同狀態下的質量相同的鋅片與兩種體積相同但濃度不同的稀硫酸反應。Ⅱ. (1)在500s內用氫氣表示的反應速率為V(H2)= =2.96×10－3 mol/(L·s) (2)在1000s內用氫氣表示的化學反應速率是V(H2)= =2.52×10－3 mol/(L·s)，則1000s內用一氧化碳表示的反應速率為氫氣的一半，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，由反應方程式2H2(g)＋CO(g) CH3OH(g)可知，生成甲醇的物質的量濃度為 0.74mol/L。