Question

【題目】某同學為了探究鋅與鹽酸反應過程中的速率變化，他在100mL稀鹽酸中加入足量的鋅粉，用排水集氣法收集反應放出的氫氣（氣體體積已折算為標準狀況下的體積），實驗記錄如下（累計值）：

時間/min	1	2	3	4	5
氫氣體積/mL	50	120	232	290	310

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

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

（3）2～3min時間段內，以鹽酸的濃度變化表示該反應的速率為__。

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

A.蒸餾水 B.NaCl溶液 C.Na2CO3溶液 D.CuSO4溶液

Answer 1

【答案】2～3min 該反應是放熱反應，2～3min時間段內溫度較高 4～5min 4～5min時間段內H+濃度較低 0.1mol·L-1·min-1 AB

【解析】

根據表格數據可得：“0～1min”產生氫氣的量為50mL，“1～2min”產生氫氣的量為120mL-50mL=70mL，“2～3min”產生氫氣的量為232mL-120mL=112mL，“4～5min”產生的氫氣的量為310mL-290mL=20mL，再根據公式分析解答問題。

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

(2)速率最小，即單位內產生的氫氣最少，4～5min共產生20mL氫氣，主要原因是隨著反應的進行，此時間段內H+濃度較低，故答案為：4～5min；4～5min時間段內H+濃度較低；

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

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