Question

在25℃时，向100mL含氯化氢14.6g的盐酸溶液里放入5.6g纯铁粉（不考虑反应前后溶液体积的变化），反应开始至2min末收集到氢气1.12L（标况），在此之后，又经过4min铁粉全部溶解．则：
（1）在前2min内用FeCl₂表示的平均反应速率是多少？
（2）在后4min内用HCl表示的平均反应速率是多少？?
（3）前2min与后4min相比，反应速率哪个较快？为什么？试解释原因．

Answer 1

分析：（1）根据氢气的体积计算生成的氯化亚铁的物质的量，再利用反应速率公式计算氯化亚铁的平均反应速率；
（2）先算出2min后氢离子的物质的量的变化量，再根据平均反应速率公式计算；
（3）根据浓度与反应速率的关系分析；

解答：解：（1）反应前氯化亚铁的物质的量为0；
   Fe+2HCl=FeCl₂ +H₂ ↑
  56g      1mol     22.4L 
  2.8g    0.05mol   1.12L
v（FeCl₂ ）=

△n

V△t

=

0.05mol

0.1L2min

=0.25 mol/（L．min），
故答案为 0.25 mol/（L．min），
 （2）反应前氯化氢的物质的量为

14.6g

36.5g/mol

=0.4mol，铁的物质的量为

5.6g

56g/mol

=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；2min-4min时，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 4min内C（HCl ）=

△n

V△t

=

0.1mol

0.1L4min

=0.25 mol/（L．min），
故答案为 0.25 mol/（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）；2min-4min时，氯化氢的平均反应速率为0.25 mol/（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2分钟快；  随着反应的进行，盐酸浓度降低，反应速率减慢．

点评：本题需注意的是：因两种反应物的量都已知，一定要进行过量计算，在实际做题时，要以不足量者为标准进行计算．