题目内容
某学生为了探究锌与盐酸反应过程中速率变化。在100mL稀盐酸中加入足量的锌粉,标准状况下测得数据累计值如下:
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时间(min) |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
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氢气体积(mL) |
50 |
120 |
232 |
290 |
310 |
(1)在0~1、1~2、2~3、3~4、4~5 min时间段中,反应速率最大的时间段是 ,原因为 ;反应速率最小的时间段是 ,原因为 。
(2)在2~3min时间段内,用盐酸的浓度变化表示的反应速率为 。
(3)为了减缓反应速率但不减少产生氢气的量,在盐酸中分别加入等体积的下列溶液:
A .蒸馏水 B .Na2SO4溶液 C. NaNO3溶液 D. CuSO4溶液 E. Na2CO3 溶液,
你认为可行的是 。
(1)2~3 min(1分),因该反应是放热反应,此时温度高(2分);4~5 min (1分),因为此时H+ 浓度小(2分)(时间段错误,不得分)
(2)υ(HCl)=0.1 mol/(L·min)(2分,无单位或单位错误扣1分)
(3)A、B (各1分,共2分,多选1个扣1分)
【解析】
试题分析:(1)1~2min生成氢气体积为70ml,2~3min生成氢气体积为112ml,3~4min生成氢气体积为58ml,4~5min生成氢气体积为20ml,所以反应速率最大的时间段为2~3min,因为锌与盐酸的反应为放热反应,2~3min时温度高,反应速率最大;随着反应的进行,盐酸的浓度越来越小,4~5min时H+浓度小,反应速率最小。
(2)首先根据2~3min时间段内生成氢气体积求出反应的HCl浓度:n(H2)=V(H2)÷Vm=0.112L÷22.4L/mol=0.005mol,然后根据化学反应速率公式计算:Zn+2HCl=ZnCl2+H2↑ n(HCl)=2 n(H2)=0.01mol,则υ(HCl)=∆c(HCl)÷∆t=0.01mol÷0.1L÷1min=0.1 mol/(L·min)。
(3)A、蒸馏水稀释盐酸,浓度减小,反应速率减小,HCl的物质的量不变,产生氢气的量不变,正确;B、加入Na2SO4溶液,对盐酸起到稀释作用,反应速率减小而生成氢气的量不变,正确;C、加入NaNO3溶液,溶液中含有H+、NO3‾,Zn与HNO3反应不生成H2,生成的氢气体积会减少,不符合要求;D、加入CuSO4溶液,Zn与CuSO4反应生成Cu,Zn、Cu和盐酸溶液形成原电池,反应速率加快,不符合要求;E、加入Na2CO3 溶液,HCl与Na2CO3反应,与Zn反应的HCl量减少,生成氢气的体积减少,不符合要求。
考点:本题考查化学反应速率的计算和大小比较、条件对化学反应速率的影响。
| 时间(min) | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
| 氢气体积(mL)(累计值) | 50 | 120 | 232 | 290 | 310 |
(2)根据上述数据分析,锌与盐酸反应过程中的速率变化是开始时的速率逐渐加快,其影响因素是
(3)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,你认为可行的是(填字母)
A.蒸馏水 B.NaCl溶液 C.Na2CO3溶液 D.CuSO4.
| 时间(min) | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
| 氢气体积(mL) | 50 | 120 | 232 | 290 | 310 |
(2)哪一时间段的反应速率最小
(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)
(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
(5)把锌与盐酸的反应设计成原电池,请画出装置示意图,标明正负极,电子流动方向,写出正极的电极反应式