题目内容
【题目】某学生为了探究锌与盐酸反应过程中的速率变化,他在100mL稀盐酸中加入足量的锌粉,用排水集气法收集反应放出的氢气,实验记录如下(表中气体体积为累计值,且已转化为标准状况):
时间(min) | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
氢气体积(mL) | 50 | 120 | 232 | 290 | 310 |
①哪一时间段(指0~1、1~2、2~3、3~4、4~5min)反应速率最大_____min,原因是_________________.
②哪一段时段的反应速率最小_____min,原因是_____________.
③求2~3分钟时间段以盐酸的浓度变化来表示的该反应速率_____________(设溶液体积不变)
④如果反应太激烈,为了减缓反应速率而又不减少产生氢气的量,他在盐酸中分别加入等体积的下列溶液:
A.蒸馏水;B.NaCl溶液;C.NaNO3溶液;D.CuSO4溶液;E.Na2CO3溶液,你认为可行的是_____.
【答案】2~3 min 温度对反应速率影响占主导作用 4~5 min 浓度对反应速率影响占主导作用 0.1 mol/(Lmin) AB
【解析】
根据影响化学反应速率的因素:浓度、温度以及固体的表面积大小等,温度越高、浓度越大、固体表面积越大,反应的速率越大,从表中数据看出2 min~3 min收集的氢气比其他时间段多,原因是Zn置换H2的反应是放热反应,温度升高;4 min~5 min收集的氢气最少是因为随反应进行c(H+)下降;根据v=c/t 计算反应速率;根据影响化学反应速率的因素以及氢气的量取决于H+的物质的量。
①从表中数据看出2 min~3 min收集的氢气比其他时间段多,虽然反应中c(H+)下降,但主要原因是Zn置换H2的反应是放热反应,温度升高,故答案为:2 min~3 min;温度对反应速率影响占主导作用;
②4 min~5 min收集的氢气最少是虽然反应中放热,但主要原因是c(H+)下降,反应物浓度越低,反应速率越小,故答案为:4 min~5 min;浓度对反应速率影响占主导作用;
③在2~3min时间段内,n(H2)= =0.005mol,由2HCl~H2得,消耗盐酸的物质的量为0.01mol,则υ(HCl)= =0.1 mol/(L·min),故答案为:υ(HCl)=0.1 mol/(L·min);
④A.加入蒸馏水,溶液的浓度减小,反应速率减小,H+的物质的量不变,氢气的量也不变,故A正确;
B.加入氯化钠溶液,减小盐酸的浓度,反应速率减小,H+的物质的量不变,氢气的量也不变,故B正确;
C.加入NaNO3溶液,减小盐酸的浓度,但此时溶液中含有硝酸,与金属反应得不到氢气,故C错误;
D.加入CuSO4溶液,锌能置换出铜,锌、铜、稀盐酸形成原电池,加快了化学反应速率,氢气的量不变,故D错误;
E.加入Na2CO3溶液,Na2CO3能与盐酸反应,盐酸的浓度减小,反应速率减小,H+的物质的量减小,氢气的量也减小,故E错误。
故选AB。