Question

11．某學生為了探究鋅與鹽酸反應過程中的速率變化．在100mL稀鹽酸中加入足量的鋅粉，標準狀況下測得數(shù)據(jù)累計值如下：

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

（1）在0min～1min、1min～2min、2min～3min、3min～4min、4min～5min時間段中，反應速率最大的時間段是2～3min，原因該反應過程中放熱使溫度升高而加快反應速率，此時溫度的影響起主要因素；反應速率最小的時間段是4～5min，原因為該反應過程中消耗H⁺使C _H⁺減小而減慢反應速率，此時C _H⁺的影響起主要因素．
（2）在2min～3min時間段內(nèi)，用鹽酸的濃度變化表示的反應速率為0.1mol•L^-1•min^-1．
（3）為了減緩反應速率但不減少產(chǎn)生氫氣的量，在鹽酸中分別加入等體積的下列溶液：
A．蒸餾水       B．Na₂SO₄溶液     C．NaNO₃溶液   D．Na₂CO₃溶液
你認為可行的是AB．

Answer 1

分析 （1）化學反應速率=$\frac{△V}{△t}$，因為時間相同，只要氣體體積差大的反應速率就大；
（2）先計算氫氣的物質(zhì)的量再計算參加反應的HCl的物質(zhì)的量，根據(jù)反應速率公式計算鹽酸反應速率；
（3）為了減緩反應速率但不減少產(chǎn)生氫氣的量，加入的物質(zhì)應該降低氫離子濃度但不影響氫離子總物質(zhì)的量．

解答 解：（1）化學反應速率=$\frac{△V}{△t}$，因為時間相同，只要氣體體積差大的反應速率就大，0min～1min、1min～2min、2min～3min、3min～4min、4min～5min時間段中，△V分別為50mL、（120-50）mL=70mL、（232-120）mL=112mL、（290-232）mL=58mL、（310-290）mL=20mL，
所以反應速率最快的是2min～3min、最慢的是4～5 min，該反應是放熱反應，升高溫度反應速率增大，溫度起主要影響作用，隨著反應進行，氫離子濃度減小，反應速率減小，氫離子濃度起主要作用，
故答案為：2～3 min；該反應過程中放熱使溫度升高而加快反應速率，此時溫度的影響起主要因素；4～5 min；該反應過程中消耗H⁺使C _H⁺減小而減慢反應速率，此時C _H⁺的影響起主要因素；
（2）在2min～3min時間段內(nèi)，n（H₂）=$\frac{0.112L}{22.4L/mol}$=0.005mol，參加反應的n（HCl）=2n（H₂）=0.005mol×2=0.01mol，鹽酸的反應速率=$\frac{\frac{0.01mol}{0.1L}}{1min}$=0.1 mol•L^-1•min^-1，
故答案為：0.1 mol•L^-1•min^-1；
（3）為了減緩反應速率但不減少產(chǎn)生氫氣的量，加入的物質(zhì)應該降低氫離子濃度但不影響氫離子總物質(zhì)的量，
A．加入蒸餾水，氫離子濃度減小、氫離子總物質(zhì)的量不變，所以符合條件，故正確；       
B．加入Na₂SO₄溶液，氫離子濃度減小、氫離子總物質(zhì)的量不變，所以符合條件，故正確；    
C．加入NaNO₃溶液，硝酸和鋅反應生成氮的化合物而不是氫氣，不符合條件，故錯誤；   
D．加入Na₂CO₃溶液，鹽酸和碳酸鈉反應生成二氧化碳，導致和鋅反應的氫離子總物質(zhì)的量減少，不符合條件，故錯誤；
故選A、B．

點評 本題考查反應速率影響因素、反應速率的有關計算等知識點，側重考查分析計算能力，注意反應速率公式的靈活運用，易錯點是（3）C選項，硝酸和鋅反應不生成氫氣．