题目内容
【题目】某学习小组研究影响锌与稀硫酸反应速率的外界条件,设计实验的数据如下:
实验序号 | 锌的质量/g | 锌的状态 | c(H2SO4)/mol·L-1 | V(H2SO4)/mL | 反应前溶液的温度/℃ | 其他试剂 |
1 | 0.65 | 粒状 | 0.5 | 50 | 20 | 无 |
2 | 0.65 | 粉末 | 0.5 | 50 | 20 | 无 |
3 | 0.65 | 粒状 | 0.5 | 50 | 20 | 2滴CuSO4溶液 |
4 | 0.65 | 粉末 | 0.8 | 50 | 20 | 无 |
5 | 0.65 | 粉末 | 0.8 | 50 | 35 | 2滴CuSO4溶液 |
(1)在此5组实验中,判断锌和稀硫酸反应速率大小,最简单的方法可通过测定 进行判断,其速率最快的是 (填实验序号)。
(2)实验1和2表明 对反应速率有影响;实验1和3表明 对反应速率有影响。
(3)进行实验2时,小组同学根据实验过程绘制的氢气体积(标准状况下)与时间的关系如图所示。
①在OA、AB、BC三段中反应速率最快的是 ,其原因是 。
②2~4 min内以硫酸的浓度变化表示的反应速率(假设溶液的体积不变)v(H2SO4)= mol·L-1·min-1。
【答案】(1)锌完全消失所需的时间;5
(2)固体反应物的表面积;(是否形成)原电池
(3)①AB;反应放热,使温度升高,反应速率加快②0.06
【解析】(1)判断锌和稀硫酸反应速率大小可通过测定锌完全消失所需的时间进行判断;5组实验数据进行对比不难看出,实验5用粉末状锌、更浓的硫酸、反应温度最高且滴加2滴CuSO4溶液,其反应速率最快。(2)对比实验1和2的实验条件可知,固体反应物的表面积对反应速率有影响;对比实验1和3的实验条件可知,原电池反应对反应速率有影响。(3)①OA、AB、BC三段反应时间相同,产生H2最多的一段反应速率最快;②2~4 min内产生H2的体积为179.2 mL-44.8 mL=134.4 mL,反应消耗的n(H2SO4)=n(H2)=0.006 mol,v(H2SO4)=0.06 mol·L-1·min-1。