Question

【題目】在25 ℃時，向100 mL含14.6 g氯化氫的鹽酸溶液里放入5.60 g純鐵粉(不考慮反應前后溶液體積的變化)，反應開始至2 min末，收集到1.12 L(標準狀況)氫氣。在此之后，又經過4 min，鐵粉完全溶解。則：

(1)在前2 min內用FeCl2表示的平均反應速率是_____________________________。

(2)在后4 min內用HCl表示的平均反應速率是______________________________。

(3)前2 min與后4 min相比，反應速率較快的是_________，其原因是____________________。

Answer 1

【答案】0.250 mol·L－1·min－1 0.250 mol·L－1·min－1 前2 min 隨著反應的進行，反應物濃度減小，反應速率減慢

【解析】

14.6 g氯化氫為0.4mol，5.6g鐵粉為0.1mol，鹽酸過量，根據υ=計算。

(1) 標準狀況的1.12 L氫氣即0.05mol，根據反應Fe+2HCl=FeCl2+H2↑，則生成0.05mol的FeCl2，υ(FeCl2)=c/t==0.250 mol·L－1·min－1；

(2) 5.60 g純鐵粉的物質的量為0.1mol，根據反應Fe+2HCl=FeCl2+H2↑，Fe完全溶解時生成0.1mol的FeCl2，后4min生成0.1mol-0.05mol=0.05mol的FeCl2，υ(FeCl2)=c/t==0.1250mol·L－1·min－1，根據速率之比等于化學計量數之比，后4min用HCl表示的平均反應速率為0.1250mol·L－1·min－1×2=0.250mol·L－1·min－1。

(3)前2 min與后4 min相比，用FeCl2表示的平均反應速率：0.250 mol·L－1·min－1>0.125 mol·L－1·min－1，則前2min較快；原因是：隨反應的進行，反應物的濃度逐漸減小，則反應速率逐漸減慢。