Question

在25 ℃時，向100 mL含氯化氫14.6 g的鹽酸中放入5.6 g純鐵粉(不考慮反應前后溶液體積的變化)，反應開始到2 min末收集到H₂ 1.12 L(標準狀況下)，在此之后又經過4 min，鐵粉完全溶解。則：

(1)在前2 min內用FeCl₂的濃度變化表示的平均反應速率是多少？

(2)在后4 min內用HCl濃度變化表示的平均反應速率是多少？

(3)前2 min與后4 min相比，反應速率哪個較快？為什么？

Answer 1

解析：Fe+2HClFeCl₂+H₂↑

2 min末時：n(FeCl₂)=n(H₂)==0.05 mol，

c(FeCl₂)==0.5 mol·L^-1

6 min末時：n(FeCl₂)=n(Fe)==0.1 mol，c(FeCl₂)==1.0 mol·L^-1

(1)前2 min內：v(FeCl₂)==0.25 mol·L^-1·min^-1

(2)后4 min內：v(FeCl₂)==0.125 mol·L^-1·min^-1

v(HCl)=2v(FeCl₂)=0.125 mol·L^-1·s^-1×2=0.25 mol·L^-1·min^-1

(3)選用v(FeCl₂)比較，因為0.25 mol·L^-1·min^-1＞0.125 mol·L^-1·min^-1，所以前2 min內反應速率快。原因：前2 min鹽酸濃度較大。

答案：(1)v(FeCl₂)=0.25 mol·L^-1·min^-1

(2)v(HCl)=0.25 mol·L^-1·min^-1

(3)前2 min內反應速率快。前2 min鹽酸濃度較大。