Question

14．在25℃時(shí)向100mL含HCl 14.6g的鹽酸里讓入6.5g純鋅粒（不考慮反應(yīng)前后溶液體積的變化），反應(yīng)開始至2min末收集到1.12L（標(biāo)準(zhǔn)狀況）氣體，在此之后，又經(jīng)過4min鋅粒完全溶解，則：
（1）在前2min內(nèi)用ZnCl₂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，哪個(gè)反應(yīng)速率較快？為什么？

Answer 1

分析 （1）前2min內(nèi)n（H₂）=$\frac{1.12L}{22.4L/mol}$=0.05mol，根據(jù)H原子守恒得參加反應(yīng)的n（HCl）=2n（H₂）=2×0.05mol=0.1mol，則v（HCl）=$\frac{△c}{△t}$=$\frac{\frac{△n}{V}}{△t}$=$\frac{\frac{0.1mol}{0.1L}}{2min}$0.5mol/（L．min），再利用同一時(shí)間段內(nèi)各物質(zhì)的反應(yīng)速率之比等于其計(jì)量數(shù)之比計(jì)算氯化鋅反應(yīng)速率；
（2）100mL鹽酸中n（HCl）=$\frac{14.6g}{36.5g/mol}$=0.4mol，根據(jù)H原子守恒知，后4min內(nèi)參加反應(yīng)的n（HCl）=0.4mol-0.1mol=0.3mol，后四分鐘內(nèi)v（HCl）=$\frac{△c}{△t}$=$\frac{\frac{△n}{V}}{△t}$；
（3）反應(yīng)速率數(shù)值越大，反應(yīng)速率越快．

解答 解：（1）前2min內(nèi)n（H₂）=$\frac{1.12L}{22.4L/mol}$=0.05mol，根據(jù)H原子守恒得參加反應(yīng)的n（HCl）=2n（H₂）=2×0.05mol=0.1mol，則v（HCl）=$\frac{△c}{△t}$=$\frac{\frac{△n}{V}}{△t}$=$\frac{\frac{0.1mol}{0.1L}}{2min}$=0.5mol/（L．min），再利用同一時(shí)間段內(nèi)各物質(zhì)的反應(yīng)速率之比等于其計(jì)量數(shù)之比計(jì)算v（ZnCl₂）=$\frac{1}{2}$v（HCl）=$\frac{1}{2}$×0.5mol/（L．min）=0.25mol/（L．min），
答：在前2min內(nèi)用ZnCl₂表示的平均反應(yīng)速率是0.25mol/（L．min）；
（2）100mL鹽酸中n（HCl）=$\frac{14.6g}{36.5g/mol}$=0.4mol，根據(jù)H原子守恒知，后4min內(nèi)參加反應(yīng)的n（HCl）=0.4mol-0.1mol=0.3mol，后四分鐘內(nèi)v（HCl）=$\frac{△c}{△t}$=$\frac{\frac{△n}{V}}{△t}$=$\frac{\frac{0.3mol}{0.1L}}{4min}$=0.75mol/（L．min），
答：在后4min內(nèi)用HCl表示的平均反應(yīng)速率是0.75mol/（L．min）；
（3）反應(yīng)速率數(shù)值越大，反應(yīng)速率越快，前兩分鐘內(nèi)氯化氫反應(yīng)速率是0.5mol/（L．min），后四分鐘內(nèi)HCl反應(yīng)速率是0.75mol/（L．min），所以后四分鐘反應(yīng)速率大，雖然隨著反應(yīng)進(jìn)行氫離子濃度降低，但因?yàn)樵摲磻?yīng)是放熱反應(yīng)，反應(yīng)過程中放出熱量導(dǎo)致溶液溫度升高，溫度對反應(yīng)速率影響大于濃度對反應(yīng)速率影響，所以反應(yīng)速率加快，
答：后4nin反應(yīng)速率快；隨著反應(yīng)進(jìn)行氫離子濃度降低，但因?yàn)樵摲磻?yīng)是放熱反應(yīng)，反應(yīng)過程中放出熱量導(dǎo)致溶液溫度升高，溫度對反應(yīng)速率影響大于濃度對反應(yīng)速率影響，所以反應(yīng)速率加快．

點(diǎn)評 本題考查化學(xué)反應(yīng)速率有關(guān)計(jì)算，側(cè)重考查學(xué)生分析計(jì)算能力，明確反應(yīng)速率公式中各個(gè)物理量之間的關(guān)系是解本題關(guān)鍵，知道后四分鐘反應(yīng)速率大于前兩分鐘反應(yīng)速率的原因，注意：比較反應(yīng)速率大小要用同一物質(zhì)比較，為易錯(cuò)點(diǎn)．