题目内容
【题目】在25℃时,向100 mL含氯化氢14.6 g的盐酸溶液里放入5.60 g纯铁粉(不考虑反应前后溶液体积的变化),反应开始至2 min末,收集到1.12 L(标准状况)氢气。在此之后,又经过4 min,铁粉完全溶解。则:
(1)在前2 min内用FeCl2表示的平均反应速率是_____________________。
(2)在后4 min内用HCl表示的平均反应速率是______________________。
(3)前2 min与后4 min相比,反应速率较快的是____________。
【答案】 0.25 mol·L-1·min-1 0.25 mol·L-1·min-1 前2 min
【解析】(1)反应前氯化亚铁的物质的量为0;
Fe+2HCl=FeCl2 + H2 ↑
56g 1mol
2.8g 0.05mol
v(FeCl2 )= ===0.25mol/(L·min),故答案为:0.25mol/(L·min);
(2)反应前氯化氢的物质的量为=0.4mol,铁的物质的量为=0.1mol,结合方程式知,氯化氢过量.通过(1)知,前两分钟,铁反应2.8g,还剩2.8g;后4min,铁反应2.8g,
Fe + 2HCl=FeCl2 +H2 ↑
56g 2 mol
2.8g 0.1mol
所以氯化氢的物质的量的变化量为0.1mol,
所以后4min内v(HCl)= ==0.25mol/(L·min),故答案为:0.25mol/(L·min);
(3)根据同一反应、同一时间段内中,各物质的反应速率之比等于计量数之比,所以前两分钟内,氯化氢的平均反应速率为0.5mol/(L·min);后4min内,氯化氢的平均反应速率为0.25mol/(L·min),所以前两分钟内反应速率快,原因是:随着反应的进行,氢离子的浓度不断减小,所以反应速率降低,故答案为:前2min。