Question

11．某溫度時，在一個2L的密閉容器中，X、Y、Z三種物質的物質的量隨時間的變化曲線如圖所示．根據圖中數據，試填寫下列空白：
（1）該反應的化學方程式為3X+Y?2Z
（2）從開始至2min，Z的平均反應速率為0.05mol/（L•min）
（3）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鹽酸反應得到實驗數據如下表所示：

實驗編號	鋅的狀態(tài)	反應溫度/℃	收集100mL氫氣 所需時間/s
Ⅰ	薄片	15	200
Ⅱ	薄片	25	90
Ⅲ	粉末	25	10

①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實驗Ⅰ和Ⅱ表明溫度越高，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Ⅱ和Ⅲ；
④請設計一個實驗方案證明鹽酸的濃度對該反應的速率的影響：在相同的溫度下，采用相同狀態(tài)的質量相同的鋅片與兩種體積相同但濃度不同的鹽酸反應．

Answer 1

分析 （1）根據物質的量的變化判斷反應物和生成物，根據物質的量的變化之比等于化學計量數之比書寫方程式；
（2）分析圖象計算Z的消耗物質的量為0.2mol，結合反應速率概念計算，V=$\frac{△c}{△t}$；
（3）①由實驗數據可知，Ⅱ、Ⅲ中接觸面積不同，I、Ⅱ中溫度不同；
②Ⅰ和Ⅱ表明，溫度高的反應時間少；
③Ⅱ、Ⅲ中接觸面積不同，接觸面積大的反應時間少；
④證明鹽酸的濃度對該反應的速率的影響，利用相同的Zn與不同濃度的鹽酸反應．

解答 解：（1）由圖象可以看出，反應中X、Y的物質的量減小，Z的物質的量增多，則X、Y為反應物，Z為生成物，且△n（X）：△n（Y）：△n（Z）=0.3mol：0.1mol：0.2mol=3：1：2，則反應的化學方程式為：3X+Y?2Z，
故答案為：3X+Y?2Z；
（2）圖象計算Z的消耗物質的量為0.2mol，從開始至2min，Z的平均反應速率=$\frac{0.2mol}{2L×2min}$=0.05mol/（L•min），
故答案為：0.05mol/（L•min）；
（3）①由實驗數據可知，Ⅱ、Ⅲ中接觸面積不同，I、Ⅱ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，
故答案為：固體表面積；溫度；
②Ⅰ和Ⅱ表明，溫度高的反應時間少，則表明溫度越高，反應速率越大，
故答案為：溫度越高；
③Ⅱ、Ⅲ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是Ⅱ和Ⅲ，實驗結論是其他因素不變，固體表面積越大，反應速率越快，
故答案為：Ⅱ；Ⅲ；
④證明鹽酸的濃度對該反應的速率的影響，利用相同的Zn與不同濃度的鹽酸反應，則設計實驗為在相同的溫度下，采用相同狀態(tài)的質量相同的鋅片與兩種體積相同但濃度不同的鹽酸反應，
故答案為：在相同的溫度下，采用相同狀態(tài)的質量相同的鋅片與兩種體積相同但濃度不同的鹽酸反應．

點評 本題考查化學反應速率的影響因素，為高考常見題型和高頻考點，把握常見外界因素對反應速率的影響為解答的關鍵，側重分析與實驗能力的考查，注意相關基礎知識的積累，題目難度不大．