Question

在25℃時(shí)，向100mL含氯化氫14.6g的鹽酸溶液里放入5.6g純鐵粉（不考慮反應(yīng)前后溶液體積的變化），反應(yīng)開(kāi)始至2min末收集到氫氣1.12L（標(biāo)況），在此之后，又經(jīng)過(guò)4min鐵粉全部溶解．則：
（1）在前2min內(nèi)用FeCl₂表示的平均反應(yīng)速率是多少？
（2）在后4min內(nèi)用HCl表示的平均反應(yīng)速率是多少？?
（3）前2min與后4min相比，反應(yīng)速率哪個(gè)較快？為什么？試解釋原因．

Answer 1

分析：（1）根據(jù)氫氣的體積計(jì)算生成的氯化亞鐵的物質(zhì)的量，再利用反應(yīng)速率公式計(jì)算氯化亞鐵的平均反應(yīng)速率；
（2）先算出2min后氫離子的物質(zhì)的量的變化量，再根據(jù)平均反應(yīng)速率公式計(jì)算；
（3）根據(jù)濃度與反應(yīng)速率的關(guān)系分析；

解答：解：（1）反應(yīng)前氯化亞鐵的物質(zhì)的量為0；
   Fe+2HCl=FeCl₂ +H₂ ↑
  56g      1mol     22.4L 
  2.8g    0.05mol   1.12L
v（FeCl₂ ）=

△n

V△t

=

0.05mol

0.1L2min

=0.25 mol/（L．min），
故答案為 0.25 mol/（L．min），
 （2）反應(yīng)前氯化氫的物質(zhì)的量為

14.6g

36.5g/mol

=0.4mol，鐵的物質(zhì)的量為

5.6g

56g/mol

=0.1mol 結(jié)合方程式知，氯化氫過(guò)量．通過(guò)（1）知，前兩分鐘，鐵反應(yīng)2.8g，還剩2.8g；2min-4min時(shí)，鐵反應(yīng)2.8g，
  Fe+2HCl=FeCl₂ +H₂ ↑
  56g     2 mol
  2.8g   0.1mol
所以氯化氫的物質(zhì)的量的變化量為0.1mol，
 所以 4min內(nèi)C（HCl ）=

△n

V△t

=

0.1mol

0.1L4min

=0.25 mol/（L．min），
故答案為 0.25 mol/（L．min）．
（3）根據(jù)同一反應(yīng)、同一時(shí)間段內(nèi)中，各物質(zhì)的反應(yīng)速率之比等于計(jì)量數(shù)之比，所以前兩分鐘內(nèi)，氯化氫的平均反應(yīng)速率為0.5mol/（L．min）；2min-4min時(shí)，氯化氫的平均反應(yīng)速率為0.25 mol/（L．min），
所以前兩分鐘內(nèi)反應(yīng)速率快，原因是：隨著反應(yīng)的進(jìn)行，氫離子的濃度不斷減小，所以反應(yīng)速率降低．
故答案為：前2分鐘快；  隨著反應(yīng)的進(jìn)行，鹽酸濃度降低，反應(yīng)速率減慢．

點(diǎn)評(píng)：本題需注意的是：因兩種反應(yīng)物的量都已知，一定要進(jìn)行過(guò)量計(jì)算，在實(shí)際做題時(shí)，要以不足量者為標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行計(jì)算．