Question

【题目】25℃时，向100mL含氯化氢14.6g的盐酸里放入5.6g纯铁粉(不考虑反应前后溶液体积的变化)，反映开始至2min末收集到氢气1.12L(标准状况)，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？

Answer 1

【答案】（1）v(FeCl2 )=0.25 mol·L-1·min-1；（2）v(HCl )=0.25 mol·L-1·min-1；

（3）前2min内反应速率快 因前2min内)v(FeCl2 )=0.25 mol·L-1·min-1，而后4min内) v(FeCl2 )=1/2v(HCl )=0.125 mol·L-1·min-1，故前2min的反应速率快。

【解析】

试题分析：（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÷0.1L÷2min=0.25 mol/(L．min)；

（2）反应前氯化氢的物质的量为n(HCl)=14.6g÷36.5g/mol=0.4mol，铁的物质的量为n(Fe)=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÷0.1L÷4min=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。