Question

在25 ℃时，向100 mL含氯化氢14.6 g的盐酸中放入5.6 g纯铁粉(不考虑反应前后溶液体积的变化)，反应开始到2 min末收集到H₂ 1.12 L(标准状况下)，在此之后又经过4 min，铁粉完全溶解。则：

(1)在前2 min内用FeCl₂的浓度变化表示的平均反应速率是多少？

(2)在后4 min内用HCl浓度变化表示的平均反应速率是多少？

(3)前2 min与后4 min相比，反应速率哪个较快？为什么？

Answer 1

解析：Fe+2HClFeCl₂+H₂↑

2 min末时：n(FeCl₂)=n(H₂)==0.05 mol，

c(FeCl₂)==0.5 mol·L^-1

6 min末时：n(FeCl₂)=n(Fe)==0.1 mol，c(FeCl₂)==1.0 mol·L^-1

(1)前2 min内：v(FeCl₂)==0.25 mol·L^-1·min^-1

(2)后4 min内：v(FeCl₂)==0.125 mol·L^-1·min^-1

v(HCl)=2v(FeCl₂)=0.125 mol·L^-1·s^-1×2=0.25 mol·L^-1·min^-1

(3)选用v(FeCl₂)比较，因为0.25 mol·L^-1·min^-1＞0.125 mol·L^-1·min^-1，所以前2 min内反应速率快。原因：前2 min盐酸浓度较大。

答案：(1)v(FeCl₂)=0.25 mol·L^-1·min^-1

(2)v(HCl)=0.25 mol·L^-1·min^-1

(3)前2 min内反应速率快。前2 min盐酸浓度较大。