Question

5．在25℃時，向100ml足量的鹽酸溶液里放入5.60g純鐵粉（不考慮反應前后溶液體積的變化），反應開始至2min末，收集到1.12L（標準狀況下）氫氣．在此之后，又經(jīng)過4min，鐵粉完全溶解．則：
（1）在前2min內(nèi)用FeCl₂表示的平均反應速率是0.25mol/（L．min）
（2）在后4min內(nèi)用HCl表示的平均反應速率是0.25mol/（L．min）
（3）前2min與后4min相比，反應速率較快的是前2分鐘，其原因是隨著反應的進行，鹽酸濃度降低，反應速率減慢．

Answer 1

分析 發(fā)生Fe+2HCl=FeCl₂ +H₂ ↑，反應開始至2min末，收集到1.12L（標準狀況下）氫氣，n（H₂）=n（FeCl₂）=$\frac{1.12L}{22.4L/mol}$=0.05mol；又經(jīng)過4min，鐵粉完全溶解，n（HCl）=2n（Fe）=2×$\frac{5.6g}{56g/mol}$=0.2mol，結(jié)合v=$\frac{△c}{△t}$計算速率，該反應中反應速率之比等于化學計量數(shù)之比，濃度減小使反應速率減小，以此來解答．

解答 解：（1）發(fā)生Fe+2HCl=FeCl₂ +H₂ ↑，反應開始至2min末，收集到1.12L（標準狀況下）氫氣，n（H₂）=n（FeCl₂）=$\frac{1.12L}{22.4L/mol}$=0.05mol，前2min內(nèi)用FeCl₂表示的平均反應速率是$\frac{\frac{0.05mol}{0.1L}}{2min}$=0.25 mol/（L．min），故答案為 0.25 mol/（L．min）；
（2）又經(jīng)過4min，鐵粉完全溶解，n（HCl）=2n（Fe）=2×$\frac{5.6g}{56g/mol}$=0.2mol，后4min內(nèi)減少的HCl為0.2mol-0.05mol×2=0.1mol，用HCl表示的平均反應速率是$\frac{\frac{0.1mol}{0.1L}}{4min}$=0.25 mol/（L．min），故答案為：0.25 mol/（L．min）；
（3）根據(jù)同一反應、同一時間段內(nèi)中，各物質(zhì)的反應速率之比等于計量數(shù)之比，所以前兩分鐘內(nèi)，氯化氫的平均反應速率為0.5mol/（L．min），而2min-4min時，氯化氫的平均反應速率為0.25 mol/（L．min），所以前兩分鐘內(nèi)反應速率快，原因是：隨著反應的進行，氫離子的濃度不斷減小，所以反應速率降低，
故答案為：前2分鐘；隨著反應的進行，鹽酸濃度降低，反應速率減慢．

點評 本題考查化學反應速率的計算及影響因素，為高頻考點，把握反應速率的計算為解答的關(guān)鍵，注意（2）中計算為解答的易錯點，題目難度不大．