Question

11．某学生为了探究锌与盐酸反应过程中的速率变化．在100mL稀盐酸中加入足量的锌粉，标准状况下测得数据累计值如下：

时间（min）	1	2	3	4	5
氢气体积（mL）	50	120	232	290	310

（1）在0min～1min、1min～2min、2min～3min、3min～4min、4min～5min时间段中，反应速率最大的时间段是2～3min，原因该反应过程中放热使温度升高而加快反应速率，此时温度的影响起主要因素；反应速率最小的时间段是4～5min，原因为该反应过程中消耗H⁺使C _H⁺减小而减慢反应速率，此时C _H⁺的影响起主要因素．
（2）在2min～3min时间段内，用盐酸的浓度变化表示的反应速率为0.1mol•L^-1•min^-1．
（3）为了减缓反应速率但不减少产生氢气的量，在盐酸中分别加入等体积的下列溶液：
A．蒸馏水       B．Na₂SO₄溶液     C．NaNO₃溶液   D．Na₂CO₃溶液
你认为可行的是AB．

Answer 1

分析 （1）化学反应速率=$\frac{△V}{△t}$，因为时间相同，只要气体体积差大的反应速率就大；
（2）先计算氢气的物质的量再计算参加反应的HCl的物质的量，根据反应速率公式计算盐酸反应速率；
（3）为了减缓反应速率但不减少产生氢气的量，加入的物质应该降低氢离子浓度但不影响氢离子总物质的量．

解答 解：（1）化学反应速率=$\frac{△V}{△t}$，因为时间相同，只要气体体积差大的反应速率就大，0min～1min、1min～2min、2min～3min、3min～4min、4min～5min时间段中，△V分别为50mL、（120-50）mL=70mL、（232-120）mL=112mL、（290-232）mL=58mL、（310-290）mL=20mL，
所以反应速率最快的是2min～3min、最慢的是4～5 min，该反应是放热反应，升高温度反应速率增大，温度起主要影响作用，随着反应进行，氢离子浓度减小，反应速率减小，氢离子浓度起主要作用，
故答案为：2～3 min；该反应过程中放热使温度升高而加快反应速率，此时温度的影响起主要因素；4～5 min；该反应过程中消耗H⁺使C _H⁺减小而减慢反应速率，此时C _H⁺的影响起主要因素；
（2）在2min～3min时间段内，n（H₂）=$\frac{0.112L}{22.4L/mol}$=0.005mol，参加反应的n（HCl）=2n（H₂）=0.005mol×2=0.01mol，盐酸的反应速率=$\frac{\frac{0.01mol}{0.1L}}{1min}$=0.1 mol•L^-1•min^-1，
故答案为：0.1 mol•L^-1•min^-1；
（3）为了减缓反应速率但不减少产生氢气的量，加入的物质应该降低氢离子浓度但不影响氢离子总物质的量，
A．加入蒸馏水，氢离子浓度减小、氢离子总物质的量不变，所以符合条件，故正确；       
B．加入Na₂SO₄溶液，氢离子浓度减小、氢离子总物质的量不变，所以符合条件，故正确；    
C．加入NaNO₃溶液，硝酸和锌反应生成氮的化合物而不是氢气，不符合条件，故错误；   
D．加入Na₂CO₃溶液，盐酸和碳酸钠反应生成二氧化碳，导致和锌反应的氢离子总物质的量减少，不符合条件，故错误；
故选A、B．

点评 本题考查反应速率影响因素、反应速率的有关计算等知识点，侧重考查分析计算能力，注意反应速率公式的灵活运用，易错点是（3）C选项，硝酸和锌反应不生成氢气．