Question

某學生為了探究鋅與鹽酸反應過程中的速率變化，他在200mL稀鹽酸中加入足量的鋅粉，用排水集氣法收集反應放出的氫氣，實驗記錄如下（累計值）：

時間（min）	1	2	3	4	5
氫氣體積（mL）（標況）	50	120	232	290	310

（1）哪一時間段（指0～1、1～2、2～3、3～4、4～5min）反應速率最小

4 min～5 min

，原因是

4～5min時H⁺濃度小，濃度對反應速率影響占主導作用

．
（2）哪一段時段的反應速率最大

2 min～3 min

，原因是

該反應是放熱反應，2～3min時溫度高，溫度對反應速率影響占主導作用

．
（3）求2～3分鐘時間段以鹽酸的濃度變化來表示的該反應速率（設溶液體積不變，要寫出計算過程）
（4）如果反應太激烈，為了減緩反應速率而又不減少產生氫氣的量，他在鹽酸中分別加入等體積的下列溶液：
A．蒸餾水         B．Na₂CO₃溶液       C． NaCl溶液       D．CuSO₄溶液
你認為可行的是（填編號）

AC

．

Answer 1

分析：（1）（2）根據相同時間內生成氫氣的量判斷反應速率；根據影響化學反應速率的因素有濃度、溫度以及固體的表面積大小等因素分析原因，溫度越高、濃度越大、固體表面積越大，反應的速率越大；
（3）根據氫氣體積計算出參加反應的HCl的物質的量，進而計算出鹽酸的濃度變化量，根據v=

△c

△t

計算反應速率；
（4）根據影響化學反應速率的因素以及氫氣的量取決于H⁺的物質的量；
從表中數據看出2 min～3 min收集的氫氣比其他時間段多，原因是Zn置換H₂的反應是放熱反應，溫度升高；4 min～5 min收集的氫氣最少是因為隨反應進行c（H⁺）下降；根據v=c/t 計算反應速率；根據根據影響化學反應速率的因素以及氫氣的量取決于H⁺的物質的量．

解答：解：（1）4 min～5 min收集的氫氣最少，雖然反應中放熱，但主要原因是c（H⁺）下降，反應物濃度越低，反應速率越小，
故答案為：4 min～5 min；4～5 min時H⁺濃度小，濃度對反應速率影響占主導作用；
（2）從表中數據看出2 min～3 min收集的氫氣比其他時間段多，雖然反應中c（H⁺）下降，但主要原因是Zn置換H₂的反應是放熱反應，溫度升高，
故答案為：2 min～3 min；該反應是放熱反應，2～3 min時溫度高，溫度對反應速率影響占主導作用；
（3）2～3 min生成氫氣的體積是112 mL，設需要鹽酸的物質的量為xmol，
 Zn+2HCl=ZnCl₂ +H₂ ↑                 
   2 mol       22.4L
   xmol        0.112L
  x=0.01  
所以△c（HCl ）=

0.01mol

0.2L

=0.05mol/L．
所以v（HCl ）=

0.05mol/L

1min

=0.05mol/（L．min），
故答案為：0.05mol/（L．min）；
（4）A、加入蒸餾水，溶液中H⁺的濃度減小，反應速率減小，H⁺的物質的量不變，氫氣的量也不變，故A正確；
B、加入Na₂CO₃溶液，Na₂CO₃能與鹽酸反應，H⁺的濃度減小，反應速率減小，H⁺的物質的量減小，氫氣的量也減小，故B錯誤；
C、加入氯化鈉溶液，溶液中H⁺的濃度減小，反應速率減小，H⁺的物質的量不變，氫氣的量也不變，故C正確；
D、加入CuSO₄溶液，鋅能置換出銅，鋅、銅、稀鹽酸形成原電池，加快了化學反應速率，因Zn足量，則氫氣的量不變，故D錯誤；
故答案為：AC．

點評：本題主要考查化學反應速率的影響因素，難度不大，需要注意的是反應過程中濃度以及溫度的變化，注重基礎知識的積累．注意外界條件對化學反應速率的影響是次要因素，真正決定化學反應速率大小的是物質本身的性質．