Question

某学生为了探究锌与盐酸反应过程中的速率变化，他在200mL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）	50	120	232	290	310

（1）哪一时间段（指0～1、1～2、2～3、3～4、4～5min）反应速率最小______，原因是______．
（2）哪一段时段的反应速率最大______，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，要写出计算过程）
（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．Na₂CO₃溶液       C． NaCl溶液       D．CuSO₄溶液
你认为可行的是（填编号）______．

Answer 1

【答案】分析：（1）（2）根据相同时间内生成氢气的量判断反应速率；根据影响化学反应速率的因素有浓度、温度以及固体的表面积大小等因素分析原因，温度越高、浓度越大、固体表面积越大，反应的速率越大；
（3）根据氢气体积计算出参加反应的HCl的物质的量，进而计算出盐酸的浓度变化量，根据v=计算反应速率；
（4）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；
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．
解答：解：（1）4 min～5 min收集的氢气最少，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；4～5 min时H⁺浓度小，浓度对反应速率影响占主导作用；
（2）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；该反应是放热反应，2～3 min时温度高，温度对反应速率影响占主导作用；
（3）2～3 min生成氢气的体积是112 mL，设需要盐酸的物质的量为xmol，
 Zn+2HCl=ZnCl₂ +H₂ ↑                 
   2 mol       22.4L
   xmol        0.112L
  x=0.01  
所以△c（HCl ）==0.05mol/L．
所以v（HCl ）==0.05mol/（L．min），
故答案为：0.05mol/（L．min）；
（4）A、加入蒸馏水，溶液中H⁺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Na₂CO₃溶液，Na₂CO₃能与盐酸反应，H⁺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B错误；
C、加入氯化钠溶液，溶液中H⁺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C正确；
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，因Zn足量，则氢气的量不变，故D错误；
故答案为：AC．
点评：本题主要考查化学反应速率的影响因素，难度不大，需要注意的是反应过程中浓度以及温度的变化，注重基础知识的积累．注意外界条件对化学反应速率的影响是次要因素，真正决定化学反应速率大小的是物质本身的性质．