题目内容

7.某学生为了探究锌与盐酸反应过程中的速率变化.在100mL稀盐酸中加入足量的锌粉,标准状况下测得数据累计值如表:
时间(min)12345
氢气体积(mL)50.0120.0232.0290.0312.4
(1)解释2min~3min反应速率最大的原因该反应是放热反应,2min~3min时溶液温度最高,反应速率最快;反应速率最小的时间段是4min~5min,原因为此时反应物的浓度最小,反应速率最慢.
(2)在4min~5min时间段内,用盐酸的浓度变化表示的反应速率为0.02mol•L-1•min-1
(3)为了减缓反应速率但不减少产生氢气的量,在盐酸中分别加入下列溶液:
A.Na2CO3溶液      B.Na2SO4溶液         C.NaNO3溶液     D.少量CuSO4溶液
你认为不可行的是A、C、D.

分析 (1)在0~1、1~2、2~3、3~4、4~5min时间段中,产生气体的体积分别为50mL、70mL、112mL、68mL、22.4mL,生成气体体积越大的时间段,反应速率越大,结合温度、浓度对反应速率的影响分析;
(2)计算出氢气的体积,根据2HCl~H2,计算消耗盐酸的物质的量,计算浓度的变化,根据v=$\frac{△c}{△t}$计算反应速率;
(3)为了减缓反应速率但不减少产生氢气的量,可降低H+浓度,但不能影响H+的物质的量.

解答 解:(1)在0~1、1~2、2~3、3~4、4~5min时间段中,产生气体的体积分别为50mL、70mL、112mL、68mL、22.4mL,由此可知反应速率最大的时间段为2~3 min,因反应为放热反应,温度升高,反应速率增大,反应速率最小的时间段是4~5min时间段,此时温度虽然较高,但H+浓度小,
故答案为:该反应是放热反应,2 min~3 min时溶液温度最高,反应速率最快;4~5 min;此时反应物的浓度最小,反应速率最慢;
(2)在4min~5min时间段内,n(H2)=$\frac{0.0224L}{22.4L/mol}$=0.001mol,根据2HCl~H2,计算消耗盐酸的物质的量为0.002mol,
则υ(HCl)=$\frac{\frac{0.002mol}{0.1L}}{1min}$=0.02 mol/(L•min),
故答案为:0.02 mol/(L•min);
(3)A.加入Na2CO3,H+浓度减小,反应速率减小,减少产生氢气的量,故A不可行;  
B.加入Na2SO4溶液,H+浓度减小,反应速率减小且不减少产生氢气的量,故B可行;  
C.加入NaNO3溶液,生成NO气体,影响生成氢气的量,故C不可行;  
D.加入CuSO4溶液,Zn置换出Cu反应速度增大,故D不可行;
故答案为:A、C、D.

点评 本题考查反应速率的探究,题目难度不大,本题注意根据把握影响反应速率的因素和反应速率的计算应用.

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