Question

在25℃时，向100 mL含氯化氢14.6 g的盐酸溶液里放入5.6 g 纯铁粉(不考虑反应前后溶液体积的变化)，反应开始至2 min 末收集到氢气1.12 L(标况)，在此之后，又经过4 min 铁粉全部溶解。则：

(1)在前2 min内用FeCl₂表示的平均反应速率是多少？

(2)在后4 min内用HCl表示的平均反应速率是多少？

(3)前2 min与后4 min相比，反应速率哪个较快？为什么？试解释原因。

Answer 1

(1)0.25 mol·L^－1·min^－1　(2)0.25 mol·L^－1·min^－1

(3)前2 min　同一反应里，v(HCl)＝2v(FeCl₂)，统一用HCl表达的反应速率：v(HCl)_前＝2v(FeCl₂)_前＝2×0.25 mol·L^－1·min^－1＝0.5 mol·L^－1·min^－1，v(HCl)_后＝0.25 mol·L^－1·min^－1，故前2 min反应速率较快　随着反应的进行，反应物浓度不断减小，导致反应速率减慢

解析　n(HCl)＝＝0.4 mol

n(Fe)＝＝0.1 mol

n(H₂)＝＝0.05 mol

反应方程式：Fe＋2HCl===FeCl₂　　＋　　H₂↑

2 min内  0.1 mol  0.05 mol  0.05 mol

则v(FeCl₂)＝0.25 mol·L^－1·min^－1

后4 min内：

v(FeCl₂)＝

＝0.125 mol·L^－1·min^－1

则v(HCl)＝2v(FeCl₂)＝0.25 mol·L^－1·min^－1

即前2 min的反应速率快。