Question

【题目】探究并回答问题
（1）为了进一步研究硫酸铜的量对氢气生成速率的影响，该同学设计了如下一系列实验．将表中所给的混合溶液分别加入到6个盛有过量Zn粒的反应瓶中，收集产生的气体，记录获得相同体积的气体所需时间．

	A	B	C	D	E	F
4molL﹣1 H2SO4/mL	30	V1	V2	V3	V4	V5
饱和CuSO4溶液/mL	0	0.5	2.5	5	V6	20
H2O/mL	V7	V8	V9	V10	10	0

①请完成此实验设计，其中：V1= ， V6= ， V9=；
②反应一段时间后，实验A中的金属呈色，实验E中的金属呈色；
③该同学最后得出的结论为：当加入少量CuSO4溶液时，生成氢气的速率会大大提高．但当加入的CuSO4溶液超过一定量时，生成氢气的速率反而会下降．请分析氢气生成速率下降的主要原因 ．
（2）在100℃和200kPa的条件下，反应aA（g）bB（g）+cC（g）建立平衡后，在不加入任何物质的条件下逐步增大体系的压强（维持温度不变），下表列出的不同压强下反应建立平衡时物质B的浓度．

压强（kPa）	200	500	1 000
B的浓度（molL﹣1）	0.04	0.1	0.27

根据表中的数据，回答下列问题：
①压强从200kPa增加到500kPa时，平衡移动（填“正向”“逆向”或“不”），理由是 ．
②压强从500kPa增加到1 000kPa时，平衡转移（填“正向”“逆向”或“不”），其原因可能是 ．

Answer 1

【答案】
（1）30；10；17.5；灰黑；紫红；当加入一定量的硫酸铜后，生成的单质铜会沉积在锌的表面，降低了锌与溶液的接触面积
（2）不；浓度增大的倍数和压强增大的倍数相同；正向；加压至1000kPa时，C物质变成了非气态物质
【解析】解：（1）①要对比试验效果，那么除了反应的物质的量不一样以外，要保证其它条件相同，而且是探究硫酸铜量的影响，那么每组硫酸的量要保持相同，六组反应的总体积也应该相同．A组中硫酸为30ml，那么其它组硫酸量也都为30ml．而硫酸铜溶液和水的总量应相同，F组中硫酸铜20ml，水为0，那么总量为20ml，所以V6=10ml，V9=17.5ml，V1=30ml．所以答案是：30；10；17.5；②A中没有加入硫酸铜，锌与稀硫酸反应后，锌的表面凹凸不平，有很多细小的锌的颗粒，由于颗粒很小，光被完全吸收，所以看到的固体是灰黑色；Zn能够置换出Cu附着在Zn表面，金属变为紫红色，所以答案是：灰黑；紫红；③因为锌会先与硫酸铜反应，直至硫酸铜反应完才与硫酸反应生成氢气，硫酸铜量较多时，反应时间较长，而且生成的铜会附着在锌片上，会阻碍锌片与硫酸继续反应，氢气生成速率下降，
所以答案是：当加入一定量的硫酸铜后，生成的单质铜会沉积在锌的表面，降低了锌与溶液的接触面积．（2）①根据表中数据，压强从 200kPa增加到500kPa，增大了2.5倍，B的浓度从0.04mol/L增大到0.1mol/L，也增大了2.5倍，说明浓度增大的倍数和压强增大的倍数相同，化学计量数满足a=b+c，改变压强化学平衡不移动，所以答案是：不；浓度增大的倍数和压强增大的倍数相同；②利用表中数据可知，压强增大的倍数为1000kPa/500kPa=2，B的浓度增大的倍数为0.27mol/L/0.1mol/L=2.7，浓度增大的倍数大于压强增大的倍数，说明加压至1000kPa时，C物质变成了非气态物质，所以增大压强化学平衡向“正向”移动，所以答案是：正向；加压至1000kPa时，C物质变成了非气态物质．