Question

【題目】某學生為了探究鋅與鹽酸反應過程中的速率變化，他在100 mL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(標準狀況)，實驗記錄如下(累計值)：

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

(1)在0～1 min、1～2 min、2～3 min、3～4 min、4～5 min時間段中，反應速率最大的時間段是________，原因為______________________；反應速率最小的時間段是________，原因為__________________________。

(2)在2～3 min內，用鹽酸的濃度變化表示的反應速率為________。

(3)為了減緩反應速率但不減少產生氫氣的量，在鹽酸中分別加入等體積的下列溶液，其中可行的是________。

A．蒸餾水 B．Na2SO4溶液

C．NaNO3溶液 D．Na2CO3溶液

Answer 1

【答案】2～3 min 該反應是放熱反應，2～3 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 0.1 mol·L－1·min－1 AB

【解析】

由表格數據可知，0～1、1～2、2～3、3～4、4～5min生成氫氣分別為50mL、70mL、112mL、58mL、20mL；

(1)2 min～3 min收集的氫氣比其他時間段多，反應速率最大，該反應放熱，反應過程中溫度升高加快反應速率；4～5min反應速率最小，隨著反應進行氫離子濃度逐漸減小，該時間段內H+濃度小，反應速率最慢；

(2)2 min～3 min生成的氫氣的體積為112mL，則n(H2)=0.005mol，反應過程中發生反應Zn+2HCl===ZnCl2+H2，則該時間段內消耗的n(HCl)=0.01mol，溶液體積為100mol，則△c(HCl)=0.1mol/L，v(HCl)==0.1 mol·L－1·min－1；

(3)A．加入蒸餾水，溶液的濃度減小，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Na2SO4溶液，減小鹽酸的濃度，反應速率減小，H+的物質的量不變，氫氣的量也不變，故B正確；
C．加入硝酸鈉溶液，鋅與氫離子、硝酸根反應不產生氫氣，故C錯誤；
D．加入Na2CO3溶液，Na2CO3能與鹽酸反應，鹽酸的濃度減小，反應速率減小，H+的物質的量減小，氫氣的量也減小，故D錯誤；

所以選AB。