Question

12．为了探究锌与盐酸反应过程中的速率变化，某学生在100mL稀盐酸中加入足量锌粉，用排水量气法收集反应产生的气体，实验记录如下（累计值，体积已换算成标准状况下）：

时间/min	0	1	2	3	4	5
氢气体积/mL	0	50	120	232	290	310

（1）该反应过程中的速率变化情况是先增大后减小（填“逐渐增大”等等），原因是开始时因反应放热速率增大，随反应进行盐酸浓度降低，速率减小．
（2）求2～3min时间段以盐酸的浓度变化来表示的该反应速率（设溶液体积不变）0.1mol/（L．min）．
（3）为了减缓反应速率而又不减少产生氢气的量，可在盐酸中加入下列溶液中的AD（填编号）．
A．蒸馏水   B．NaNO₃溶液   C．Na₂CO₃溶液   D．CH₃COONa溶液   E．CuSO₄溶液．

Answer 1

分析 （1）先计算每个时间段的气体体积，然后根据相同条件下，气体体积与反应速率的关系判断反应速率大小，根据该反应与能量变化的关系判断速率变化原因；
（2）先求出气体的物质的量，然后计算盐酸变化的物质的量，利用速率公式计算即可；
（3）根据浓度、电解质的强弱对反应速率的影响判断．

解答 解：0～1 min、1～2 min、2～3 min、3～4 min、4～5min，各时间段的气体体积分别为：50 mL、70mL、112 mL、58 mL、20 mL，
（1）、相同通条件下，反应速率越大，相同时间内收集的气体越多；过计算得，反应速率最大的时间段是2～3 min，；原因是：该反应是放热反应，温度越高，反应速率越大，故答案为：先增大后减小；开始时因反应放热速率增大，随反应进行盐酸浓度降低，速率减小；
（2）2～3 min生成氢气的体积是112 mL，设需要盐酸的物质的量为xmol，
 Zn+2HCl=ZnCl₂ +H₂ ↑
 2 mol       22.4L
 xmol        0.112L
则：x=0.01
所以v（HCl）=$\frac{\frac{△n}{V}}{△t}$=0.1mol/（L．min）
故答案为：0.1mol/（L．min）；
（3）改变化学反应速率的方法有：改变溶液的浓度、改变溶液的温度、改变固体的表面积等；
A．加蒸馏水，溶液的体积增大，浓度降低，反应速率减小，但生成的气体的量不变，故A正确；
B．加NaNO₃溶液中硝酸根离子与氢离子构成强氧化性体系，不生成氢气而生成氮的氧化物，所以生成氢气的量减少，故B错误；
C．加Na₂CO₃溶液，溶液的体积增大，盐酸的浓度降低，但盐酸和碳酸钠反应生成二氧化碳，氢气的量减小，故C错误；
D．CH₃COONa溶液中的醋酸根离子与氢离子结合生成醋酸，溶液中的游离的氢离子的浓度减少，但提供氢离子的能力相同，所以生成氢气的量不变，故D正确
E．加CuSO₄溶液，能形成铜锌原电池，加快反应速率，故E错误；
故选AD．

点评 本题主要考查化学反应速率的影响因素，题目难度中等，需要注意的是反应过程中浓度以及温度的变化，明确化学反应速率的概念及计算方法，注重基础知识的积累．