Question

某同学分析Zn与稀H₂SO₄的反应。

(1)该反应的离子方程式是           。

(2)制H₂时，用稀硫酸而不用浓硫酸，原因是_________。

(3)已知：Zn(s)+1/2O₂(g)ZnO(s)    ΔH=－332 kJ/mol

ZnO(s) + H₂SO₄(aq) ZnSO₄(aq) + H₂O(l)   ΔH =－112kJ/mol

H₂(g) +1/2 O₂(g)H₂O(l)     ΔH =－286kJ/mol

则Zn与稀H₂SO₄反应生成1mol H₂ 时的反应热ΔH =         kJ/mol。

(4)该同学用如下装置进行实验，分析影响反应速率的因素。

实验时，从断开K开始，每间隔1分钟，交替断开或闭合K，并连续计数每1 分钟内从a管流出的水滴数，得到的水滴数如下表所示：

1分钟水滴数(断开K)	34	59	86	117	…	102
1分钟水滴数(闭合K)	58	81	112	139	…	78

分析反应过程中的水滴数，请回答：

①由水滴数58>34、81>59，说明在反应初期，闭合K时比断开K时的反应速率______(填“快”或“慢”)，主要原因是_________。

②由水滴数102>78，说明在反应后期，断开K时的反应速率快于闭合K时的反应速率，主要原因是_________。

③ 从能量转换形式不同的角度，分析水滴数86>81、117>112的主要原因是_______。

Answer 1

【答案】(1)Zn +2H⁺ Zn²⁺ + H₂↑；(2)浓H₂SO₄具有强氧化性，不能生成氢气。

(3)－158；(4)①快；形成原电池反应速度快；②断开K时，溶液中的c(H⁺)大于闭合K时溶液中的c(H⁺)；③断开K时，反应的化学能主要转化成热能；闭合K时，反应的化学能主要转化成电能。前者使溶液的温度升得更高，故反应速率更快。

【解析】本题考查了盖斯定律的应用、原电池原理的应用、影响速率的因素等，题目难度中等，注意形成原电池能加快反应速率。(1)Zn与稀硫酸反应生成硫酸锌和氢气，其反应的离子方程式为：Zn+2H⁺Zn²⁺+H₂↑；(2)浓硫酸具有强氧化性，与Zn反应生成二氧化硫，所以制H₂时，用稀硫酸而不用浓硫酸；(3)①Zn(s)+O₂(g)ZnO(s)△H=－332kJ/mol；②ZnO(s)+H₂SO₄(aq)ZnSO₄(aq)+H₂O(l)△H=－112kJ/mol③H₂(g)+O₂(g)H₂O(l)△H=－286kJ/mol，根据盖斯定律：①+②－③得Zn(s)+H₂SO₄(aq)ZnSO₄(aq)+H₂↑，则△H=(－332kJ/mol)+(－112kJ/mol)－(－286kJ/mol)=－158kJ/mol；(3)①形成原电池能加快反应速率，所以在反应初期，闭合K时比断开K时的反应速率快；②由于反应前期形成原电池反应速率快，氢离子消耗的多，则在后期，闭合K时溶液中氢离子浓度小，氢离子浓度越小反应速率越小，断开K时，溶液中的c(H⁺)大于闭合K时溶液中的c(H⁺)，所以在反应后期，断开K时的反应速率快于闭合K时的反应速率；③断开K时，反应的化学能主要转化成热能，闭合K时，反应的化学能主要转化成电能，则随着反应进行，断开K时，放出的热量使溶液的温度升高，温度越高反应速率越快。