Question

7．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，標準狀況下測得數據累計值如表：

時間（min）	1	2	3	4	5
氫氣體積（mL）	50.0	120.0	232.0	290.0	312.4

（1）解釋2min～3min反應速率最大的原因該反應是放熱反應，2min～3min時溶液溫度最高，反應速率最快；反應速率最小的時間段是4min～5min，原因為此時反應物的濃度最小，反應速率最慢．
（2）在4min～5min時間段內，用鹽酸的濃度變化表示的反應速率為0.02mol•L^-1•min^-1．
（3）為了減緩反應速率但不減少產生氫氣的量，在鹽酸中分別加入下列溶液：
A．Na₂CO₃溶液      B．Na₂SO₄溶液         C．NaNO₃溶液     D．少量CuSO₄溶液
你認為不可行的是A、C、D．

Answer 1

分析 （1）在0～1、1～2、2～3、3～4、4～5min時間段中，產生氣體的體積分別為50mL、70mL、112mL、68mL、22.4mL，生成氣體體積越大的時間段，反應速率越大，結合溫度、濃度對反應速率的影響分析；
（2）計算出氫氣的體積，根據2HCl～H₂，計算消耗鹽酸的物質的量，計算濃度的變化，根據v=$\frac{△c}{△t}$計算反應速率；
（3）為了減緩反應速率但不減少產生氫氣的量，可降低H⁺濃度，但不能影響H⁺的物質的量．

解答 解：（1）在0～1、1～2、2～3、3～4、4～5min時間段中，產生氣體的體積分別為50mL、70mL、112mL、68mL、22.4mL，由此可知反應速率最大的時間段為2～3 min，因反應為放熱反應，溫度升高，反應速率增大，反應速率最小的時間段是4～5min時間段，此時溫度雖然較高，但H⁺濃度小，
故答案為：該反應是放熱反應，2 min～3 min時溶液溫度最高，反應速率最快；4～5 min；此時反應物的濃度最小，反應速率最慢；
（2）在4min～5min時間段內，n（H₂）=$\frac{0.0224L}{22.4L/mol}$=0.001mol，根據2HCl～H₂，計算消耗鹽酸的物質的量為0.002mol，
則υ（HCl）=$\frac{\frac{0.002mol}{0.1L}}{1min}$=0.02 mol/（L•min），
故答案為：0.02 mol/（L•min）；
（3）A．加入Na₂CO₃，H⁺濃度減小，反應速率減小，減少產生氫氣的量，故A不可行；  
B．加入Na₂SO₄溶液，H⁺濃度減小，反應速率減小且不減少產生氫氣的量，故B可行；  
C．加入NaNO₃溶液，生成NO氣體，影響生成氫氣的量，故C不可行；  
D．加入CuSO₄溶液，Zn置換出Cu反應速度增大，故D不可行；
故答案為：A、C、D．

點評 本題考查反應速率的探究，題目難度不大，本題注意根據把握影響反應速率的因素和反應速率的計算應用．