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，实验记录如下（累计值，体积已换算成标准状态）：

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

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

2～3 min

，原因是

该反应是放热反应，温度升高，反应速率加快

．
（2）哪一段时段的反应速率最小

4～5min

，原因是

盐酸的浓度减小，反应速率减慢

．
（3）求2～3分钟时间段以盐酸的浓度变化来表示的该反应速率（设溶液体积不变）

0.1mol/L．min

．
（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，可以在盐酸中分别加入等体积的下列溶液：
A．蒸馏水         B．NaCl溶液       C．Na₂CO₃溶液      D．CuSO₄溶液
你认为可行的是（填编号）

AB

．

Answer 1

分析：（1）先计算每个时间段的气体体积，然后根据相同条件下，气体体积与反应速率的关系判断反应速率大小，根据该反应与能量变化的关系判断速率变化原因．
（2）先计算每个时间段的气体体积，然后根据相同条件下，气体体积与反应速率的关系判断反应速率大小，根据浓度与化学反应速率的关系判断速率变化的原因．
（3）先求出气体的物质的量，然后计算盐酸变化的物质的量，利用速率公式计算即可．
（4）根据浓度、电解质的强弱对反应速率的影响判断．

解答：解：0～1 min、1～2 min、2～3 min、3～4 min、4～5min，各时间段的气体体积分别为：50 mL、70mL、112 mL、58 mL、20 mL，
（1）、相同通条件下，反应速率越大，相同时间内收集的气体越多；过计算得，反应速率最大的时间段是2～3 min，；原因是：该反应是放热反应，温度越高，反应速率越大．
故答案为：2～3 min；该反应是放热反应，温度升高，反应速率加快．
（2）相同通条件下，反应速率越小，相同时间内收集的气体越少；过计算得，反应速率最小的时间段是：4～5min；原因是：随着反应的进行，盐酸的浓度在减小，浓度越小，反应速率越慢．
故答案为：4～5min；盐酸的浓度减小，反应速率减慢．
（3）2～3 min生成氢气的体积是112 mL，设需要盐酸的物质的量为xmol，
 Zn+2HCl=ZnCl₂ +H₂ ↑                 
2 mol            22.4L
 xmol              0.112L
  x=0.01  
所以v（HCl ）=

△n

V△t

=

0.01mol

0.1L1min

=0.1mol/L．min
故答案为：0.1mol/（L．min）
（4）改变化学反应速率的方法有：改变溶液的浓度、改变溶液的温度、改变固体的表面积等．
A．加蒸馏水，溶液的体积增大，浓度降低，反应速率减小，但生成的气体的量不变，故A正确．
 B．加NaCl溶液，溶液的体积增大，浓度降低，反应速率减小，但生成的气体的量不变，故B正确．
 C．加Na₂CO₃溶液，溶液的体积增大，盐酸的浓度降低，但盐酸和碳酸钠反应生成二氧化碳，氢气的量减小，故C错误．
 D．加CuSO₄溶液，能形成铜锌原电池，加快反应速率，故D错误．
故选：AB

点评：1、外界条件对化学反应速率的影响是次要因素，真正决定化学反应速率大小的是物质本身的性质．
2、考查了学生分析问题、解决问题的能力．