题目内容
【题目】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.
【答案】
(1)解: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 )= =0.25 mol/(L.min),
故答案为 0.25 mol/(L.min),
(2)解:反应前氯化氢的物质的量为 =0.4mol,铁的物质的量为
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 )= =0.25 mol/(L.min),
故答案为 0.25 mol/(L.min).
(3)解: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.
【解析】(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;
【考点精析】利用反应速率的定量表示方法对题目进行判断即可得到答案,需要熟知反应速率的单位:mol/(L·min)或mol/(L·s) v=△c-△t.
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