Question

7．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表：

时间（min）	1	2	3	4	5
氢气体积（mL）	50.0	120.0	232.0	290.0	312.4

（1）解释2min～3min反应速率最大的原因该反应是放热反应，2min～3min时溶液温度最高，反应速率最快；反应速率最小的时间段是4min～5min，原因为此时反应物的浓度最小，反应速率最慢．
（2）在4min～5min时间段内，用盐酸的浓度变化表示的反应速率为0.02mol•L^-1•min^-1．
（3）为了减缓反应速率但不减少产生氢气的量，在盐酸中分别加入下列溶液：
A．Na₂CO₃溶液      B．Na₂SO₄溶液         C．NaNO₃溶液     D．少量CuSO₄溶液
你认为不可行的是A、C、D．

Answer 1

分析 （1）在0～1、1～2、2～3、3～4、4～5min时间段中，产生气体的体积分别为50mL、70mL、112mL、68mL、22.4mL，生成气体体积越大的时间段，反应速率越大，结合温度、浓度对反应速率的影响分析；
（2）计算出氢气的体积，根据2HCl～H₂，计算消耗盐酸的物质的量，计算浓度的变化，根据v=$\frac{△c}{△t}$计算反应速率；
（3）为了减缓反应速率但不减少产生氢气的量，可降低H⁺浓度，但不能影响H⁺的物质的量．

解答 解：（1）在0～1、1～2、2～3、3～4、4～5min时间段中，产生气体的体积分别为50mL、70mL、112mL、68mL、22.4mL，由此可知反应速率最大的时间段为2～3 min，因反应为放热反应，温度升高，反应速率增大，反应速率最小的时间段是4～5min时间段，此时温度虽然较高，但H⁺浓度小，
故答案为：该反应是放热反应，2 min～3 min时溶液温度最高，反应速率最快；4～5 min；此时反应物的浓度最小，反应速率最慢；
（2）在4min～5min时间段内，n（H₂）=$\frac{0.0224L}{22.4L/mol}$=0.001mol，根据2HCl～H₂，计算消耗盐酸的物质的量为0.002mol，
则υ（HCl）=$\frac{\frac{0.002mol}{0.1L}}{1min}$=0.02 mol/（L•min），
故答案为：0.02 mol/（L•min）；
（3）A．加入Na₂CO₃，H⁺浓度减小，反应速率减小，减少产生氢气的量，故A不可行；  
B．加入Na₂SO₄溶液，H⁺浓度减小，反应速率减小且不减少产生氢气的量，故B可行；  
C．加入NaNO₃溶液，生成NO气体，影响生成氢气的量，故C不可行；  
D．加入CuSO₄溶液，Zn置换出Cu反应速度增大，故D不可行；
故答案为：A、C、D．

点评 本题考查反应速率的探究，题目难度不大，本题注意根据把握影响反应速率的因素和反应速率的计算应用．