Question

【題目】某同學(xué)為了探究鋅與鹽酸反應(yīng)過程中的速率變化，他在100mL稀鹽酸中加入足量的鋅粉，用排水集氣法收集反應(yīng)放出的氫氣（氣體體積已折算為標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積），實(shí)驗(yàn)記錄如下（累計(jì)值）：

時(shí)間/min	1	2	3	4	5
氫氣體積/mL	50	120	232	290	310

（1）反應(yīng)速率最大的時(shí)間段是__（填“0～1min”“1～2min”“2～3min”或“4～5min”），原因是__。

（2）反應(yīng)速率最小的時(shí)間段是__（填“0～1min”“1～2min”“2～3min”或“4～5min”），原因是__。

（3）2～3min時(shí)間段內(nèi)，以鹽酸的濃度變化表示該反應(yīng)的速率為__。

（4）如果反應(yīng)太劇烈，為了減緩反應(yīng)速率而又不減少產(chǎn)生氫氣的量，該同學(xué)在鹽酸中分別加入等體積的下列液體，你認(rèn)為可行的是__（填序號(hào)）。

A.蒸餾水 B.NaCl溶液 C.Na2CO3溶液 D.CuSO4溶液

Answer 1

【答案】2～3min 該反應(yīng)是放熱反應(yīng)，2～3min時(shí)間段內(nèi)溫度較高 4～5min 4～5min時(shí)間段內(nèi)H+濃度較低 0.1mol·L-1·min-1 AB

【解析】

根據(jù)表格數(shù)據(jù)可得：“0～1min”產(chǎn)生氫氣的量為50mL，“1～2min”產(chǎn)生氫氣的量為120mL-50mL=70mL，“2～3min”產(chǎn)生氫氣的量為232mL-120mL=112mL，“4～5min”產(chǎn)生的氫氣的量為310mL-290mL=20mL，再根據(jù)公式分析解答問題。

(1)反應(yīng)速率最大，則單位時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生的氫氣最多，“2～3min”產(chǎn)生氫氣的量為232mL-120mL=112mL，又因該反應(yīng)是放熱反應(yīng)，此時(shí)間段內(nèi)溫度較高，故答案為：2～3min；該反應(yīng)是放熱反應(yīng)，2～3min時(shí)間段內(nèi)溫度較高；

(2)速率最小，即單位內(nèi)產(chǎn)生的氫氣最少，4～5min共產(chǎn)生20mL氫氣，主要原因是隨著反應(yīng)的進(jìn)行，此時(shí)間段內(nèi)H+濃度較低，故答案為：4～5min；4～5min時(shí)間段內(nèi)H+濃度較低；

(3) 根據(jù)公式，“2～3min”產(chǎn)生氫氣的量為232mL-120mL=112mL，則，根據(jù)方程式：Zn+2HCl===ZnCl2+H2↑可知，消耗的物質(zhì)的量n(HCl)=2n(H2)=0.01mol，然后再根據(jù)可求得鹽酸的反應(yīng)速率，故答案為0.1 mol·L-1·min-1；

(4)加入蒸餾水和NaCl溶液相當(dāng)于降低鹽酸濃度，反應(yīng)速率減小，加入Na2CO3溶液，會(huì)消耗鹽酸，則會(huì)減少生成氫氣的量，CuSO4溶液會(huì)消耗鋅，會(huì)減少生成氫氣的量，且反應(yīng)放熱會(huì)增大反應(yīng)速率，故答案選AB。