Question

【題目】向一個容積為2L的密閉容器中充入2mol NH3和3 mol O2，在恒溫和催化劑作用下發(fā)生反應(yīng)：4NH3(g)＋5O2(g)4NO(g) + 6H2O(l) ，經(jīng)過5min后達到平衡狀態(tài)。此時，c(NH3)：c(O2)=4：7。則：

(1)反應(yīng)開始至平衡時，以NO的濃度變化表示該反應(yīng)的平均速率v(NO)＝__________。

(2)起始狀態(tài)與平衡狀態(tài)容器內(nèi)的壓強之比為______。

(3)該條件下反應(yīng)一段時間，下列能說明反應(yīng)達到平衡狀態(tài)的是___________ 。

A.c(H2O)保持不變的狀態(tài) B.氣體的壓強保持不變的狀態(tài)

C.4v正(NH3)=5v逆(O2) D.NH3與O2濃度之比保持不變的狀態(tài)

(4)為了研究硫酸銅的量對氫氣生成速率的影響，某同學(xué)設(shè)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(chǎn)生的氣體，記錄獲得相同體積的氣體所需時間。

	A	B	C	D	E	F
4mol/L H2SO4(mL)	30	V1	V2	V3	V4	V5
飽和CuSO4溶液(mL)	0	0.5	2.5	5	V6	20
H2O(mL)	V7	V8	V9	V10	10	0

①請完成此實驗設(shè)計，其中：V1 = _________ ，V6 = _________ 。

②該同學(xué)最后得出的結(jié)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】0.1mol/(L·min) 4：3 BD 30 10 生成的Cu覆蓋在Zn的表面，接觸面積減小，反應(yīng)速率減慢

【解析】

設(shè)參加反應(yīng)的NH3的濃度為4，由題意得：

（1）平衡后c(NH3)：c(O2)=4：7，由分析可知，，解得=0.125mol/L，4=0.5 mol/L，所以；

（2）根據(jù)阿伏伽德羅定律，壓強之比等于物質(zhì)的量之比，本題體積不變，故壓強之比等于物質(zhì)的量濃度之比，；

（3）A．H2O是液態(tài)，沒有濃度概念，不能用來判定平衡，A錯誤；

B．該反應(yīng)是前后氣體體積變化的反應(yīng)，故壓強是個變量，可以判定平衡，B正確；

C．根據(jù)反應(yīng)速率之比等于化學(xué)計量數(shù)之比，，故5v(NH3)=4v(O2)，錯誤；

D．由于NH3與O2不是按4：5投入的，當NH3與O2濃度之比保持不變時，說明NH3與O2濃度不變，達到平衡，D正確；

故選BD。

（4）①要研究硫酸銅的量對氫氣生成速率的影響，H2SO4的用量需是定值，所以V1、V2、V3、V4、V5都是30mL；通過F組數(shù)據(jù)可以看出，溶液的總體積是50mL，要保證H+濃度相同，所有溶液的總體積都得是50mL，故V6=10mL；

②由于Cu2++Zn=Zn2++Cu，當加入的CuSO4溶液超過一定量時，生成的Cu覆蓋在Zn的表面，接觸面積減小，反應(yīng)速率減慢；