Question

某学生为了探究锌与盐酸反应过程中的速率变化，他在100mL稀盐酸中加入足量的锌粉，用排水集气法收集反应放出的氢气（气体体积已折合成标准状况），实验记录如表（累计值）：

时间（min）	1	2	3	4	5	6
氢气体积（mL）	50	120	224	392	472	502

（1）哪一时间段（填0～1、1～2、2～3、3～4、4～5、5～6min）反应速率最大

 

，原因是

 

．
（2）哪一段时段的反应速率最小

 

，原因是

 

．
（3）第3～4分钟时间段以盐酸的浓度表示的该反应速率（设溶液体积不变）是

 

．
（4）如果反应太激烈，为了减缓反应速率而又不减少产生氢气的量，他在盐酸中分别加入等体积的下列溶液，你认为可行的是

 

．
A．蒸馏水      B．NaNO₃溶液     C．KCl溶液  D．Na₂CO₃溶液．

Answer 1

考点：测定某些化学反应的速率

专题：实验设计题

分析：（1）根据影响化学反应速率的因素有浓度、温度以及固体的表面积大小等因素，温度越高、浓度越大、固体表面积越大，反应的速率越大，从表中数据看出3min～4min收集的氢气比其他时间段多，原因是Zn置换H₂的反应是放热反应，温度升高；
（2）5min～6min收集的氢气最少是因为随反应进行c（H⁺）下降；
（3）根据v=

△c

△t

计算反应速率；
（4）根据（影响化学反应速率的因素以及氢气的量取决于H⁺的物质的量来分析．

解答： 解：（1）从表中数据看出3 min～4min收集的氢气比其他时间段多，虽然反应中c（H⁺）下降，但主要原因是Zn置换H₂的反应是放热反应，温度升高，故答案为：3min～4min；因该反应是放热反应，此时温度高，温度对反应速率影响占主导作用；
（2）5min～6min收集的氢气最少是虽然反应中放热，但主要原因是c（H⁺）下降，反应物浓度越低，反应速率越小，
故答案为：5min～6min；此时H⁺浓度小，浓度对反应速率影响占主导作用；
（3）在3～4min时间段内，n（H₂）=

(392-224)L 1000

22.4L/mol

=0.0075mol，由2HCl～H₂得，消耗盐酸的物质的量为0.015mol，
则υ（HCl）=

0.015mol 0.1L

1min

=0.15 mol/（L?min），故答案为：υ（HCl）=0.15mol/（L?min）；
（4）A、加入蒸馏水，溶液的浓度减小，反应速率减小，H⁺的物质的量不变，氢气的量也不变，故A正确；
B、加入NaNO₃溶液，减小盐酸的浓度，但此时溶液中含有硝酸，与金属反应得不到氢气，故B错误；
C、加入KCl溶液，相当于加入水，溶液的浓度减小，反应速率减小，H⁺的物质的量不变，氢气的量也不变，故C正确；
D、加入Na₂CO₃溶液，Na₂CO₃能与盐酸反应，盐酸的浓度减小，反应速率减小，H⁺的物质的量减小，氢气的量也减小，故D错误．
故选：AC．

点评：本题主要考查化学反应速率的影响因素，难度不大，需要注意的是反应过程中浓度以及温度的变化，注重基础知识的积累．