Question

某學生為了探究Zn與鹽酸反應過程中的速率變化，在100mL稀鹽酸中加入足量的Zn粉，用排水集氣法收集反應放出的H₂，實驗記錄如下（累計值）：

時間（min）	1	2	3	4	5
氫氣體積（mL）(標況下)	50	120	232	290	310

 
（1）哪一時間段（指0～1、1～2、2～3、3～4、4～5 min）反應速率最大        ，你認為原因是                                        。
（2）4～5 min時間段的反應速率最小，你認為原因是                       。
（3）求2～3 min時間段內以鹽酸的濃度變化來表示的反應速率（假設溶液體積保持不變）V（HCl）=                  。
（4）如果反應太劇烈，為了減緩反應速率而又不減少產(chǎn)生氫氣的量，在鹽酸中分別加入下列物質：
A．H₂O      B．NaCl溶液      C．Na₂CO₃溶液      D．Cu粉      E．CuSO₄粉末
你認為可行的是（填編號）                  。

Answer 1

(1) 2~3，Zn與鹽酸反應放熱，溫度越高，反應速率越大 （2）H⁺濃度變小。
（3）0.1mol·L^-1·min^-1。 （4）A、B

解析試題分析：（1）對于有氣體產(chǎn)生的化學反應速率可以用相同的時間內產(chǎn)生氫氣的多少或產(chǎn)生相同體積的氫氣的時間的長短來表示。由時間與速率的關系表格可以看出在2~3min時反應速率最大。原因是在開始時盡管HCl的濃度大，但是反應的溫度低，所以速率慢，由于Zn與鹽酸反應放熱，是反應溶液的溫度升高，溫度越高，反應速率越大。當反應進行一段時間后影響速率的主要因素是溶液的濃度，由于這時反應物的濃度逐漸變稀，所以速率又逐漸減小。（2）4～5 min時間段的反應速率最小，主要原因是這時影響化學反應速率的主要因素是HCl的濃度，這時HCl電離產(chǎn)生的H⁺濃度變小。（3）在2～3 min時間段內n(H₂)="0.112L÷22.4L/mol=0.005mol,Δc(HCl)=" ="0.005mol×2÷0.1L=0.1mol/(L·min)." （4）如果反應太劇烈，為了減緩反應速率而又不減少產(chǎn)生氫氣的量，在鹽酸中分別加入下列物質：A．H₂O對溶液起稀釋作用，由于n(H⁺)不變，所以物質的量不變，但是由于濃度減小，所以速率減小。正確。B．NaCl溶液中的水對溶液起稀釋作用，由于n(H⁺)不變，所以物質的量不變，但是由于濃度減小，所以速率減小。正確。C．Na₂CO₃溶液，會發(fā)生反應：Na₂CO₃+ 2HCl=2NaCl+H₂O+ CO₂↑，消耗了HCl，所以速率減小，產(chǎn)生氫氣的物質的量也減小。錯誤。D．Cu粉，Zn、Cu和HCl構成原電池，化學反應速率大大加快，錯誤。E．CuSO₄粉末，首先發(fā)生反應：CuSO₄+Zn="Cu+" ZnSO₄，產(chǎn)生的Cu及未反應的Zn和HCl構成原電池，大大加快反應速率。錯誤。
考點：考查化學反應速率的比較、影響因素及計算的知識。