Question

4．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（累计值）：

时间（min）	1	2	3	4	5
氢气体积（mL）（标况下）	50	120	232	290	310

（1）哪一时间段（指①0～1、②1～2、③2～3、④3～4、⑤4～5min，下同）反应速率最大2～3 min （填序号，下同），原因是该反应是放热反应，此时温度升高．
（2）哪一段时段的反应速率最小4～5min，原因是盐酸的浓度减小．
（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，不要求写出计算过程）0.1mol/（L•min）．
（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．KNO₃溶液  C．NaCl溶液     D．CuSO₄溶液
你认为可行的是（填编号）AC．

Answer 1

分析 （1）先计算每个时间段的气体体积，然后根据相同条件下，气体体积与反应速率的关系判断反应速率大小，根据该反应与能量变化的关系判断速率变化原因；
（2）先计算每个时间段的气体体积，然后根据相同条件下，气体体积与反应速率的关系判断反应速率大小，根据浓度与化学反应速率的关系判断速率变化的原因；
（3）根据v=$\frac{△c}{△t}$计算2～3分钟时间段以盐酸的浓度变化来表示的该反应速率；
（4）根据浓度、电解质的强弱对反应速率的影响判断．

解答 解：（1）相同通条件下，反应速率越大，相同时间内收集的气体越多；由表中数据可知，反应速率最大的时间段是2～3 min，原因是：该反应是放热反应，温度越高，反应速率越大．
故答案为：2～3 min；该反应是放热反应，此时温度升高；
（2）相同通条件下，反应速率越小，相同时间内收集的气体越少；过计算得，反应速率最小的时间段是：4～5min；原因是：随着反应的进行，盐酸的浓度在减小，浓度越小，反应速率越慢．
故答案为：4～5min；盐酸的浓度减小；
（3）在2～3min时间段内，生成标况下氢气的体积为：232mL-120mL=112mL，n（H₂）=0.005mol，由2HCl～H₂可知：消耗盐酸的物质的量为0.01mol，
则υ（HCl）=$\frac{0.1mol}{0.1L×1min}$=0.1 mol/（L•min），
故答案为：0.1 mol/（L•min）；
（4）改变化学反应速率的方法有：改变溶液的浓度、改变溶液的温度、改变固体的表面积等．
A．加蒸馏水，溶液的体积增大，浓度降低，反应速率减小，但生成的气体的量不变，故A正确；
B．加KNO₃溶液，在酸性条件下与锌反应生成NO气体，而不是氢气，故B错误；
C．加NaCl溶液，溶液的体积增大，浓度降低，反应速率减小，但生成的气体的量不变，故C正确；
D．加CuSO₄溶液，能形成铜锌原电池，加快反应速率，故D错误；
故答案为：AC．

点评 本题考查反应速率的影响因素，为高频考点，侧重于学生的分析能力和实验能力的考查，注意把握相关基础知识的积累，难度不大．