Question

3．某學生為了探究鋅與鹽酸反應過程中的速率變化，他在100mL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，實驗記錄如下（累計值）：（注意：氫氣體積均在標準狀況下測定的 ）

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

①哪一時間段（指0～1、1～2、2～3、3～4、4～5min）反應速率最大2～3min，原因是該反應是放熱反應，此時溫度高．
②哪一段時段的反應速率最小4～5min，原因是H⁺濃度小．
③求2～3分鐘時間段以鹽酸的濃度變化來表示的該反應速率（設溶液體積不變）0.1mol/（L•min）．
④如果反應太激烈，為了減緩反應速率而又不減少產生氫氣的量，他在鹽酸中分別加入等體積的下列溶液：
A．蒸餾水、B．NaCl溶液、C．NaNO₃溶液、D．CuSO₄溶液、E．Na₂CO₃溶液，你認為可行的是AB．

Answer 1

分析 ①根據影響化學反應速率的因素有濃度、溫度以及固體的表面積大小等因素，溫度越高、濃度越大、固體表面積越大，反應的速率越大，從表中數據看出2 min～3 min收集的氫氣比其他時間段多，原因是Zn置換H₂的反應是放熱反應，溫度升高；
②4～5min生成氫氣最少，與離子濃度有關；
③根據v=$\frac{△c}{△t}$計算2～3分鐘時間段以鹽酸的濃度變化來表示的該反應速率；
④為了減緩反應速率而又不減少產生氫氣的量，則減小氫離子的濃度而不改變氫離子的物質的量，注意C中發生氧化還原反應不生成氫氣．

解答 解：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，
①2 min～3 min收集的氫氣比其他時間段多，則反應速率最大，與該反應放熱，溫度升高加快反應速率有關，
故答案為：2～3 min；該反應是放熱反應，此時溫度高；
②4～5 min反應速率最小，原因為此時H⁺濃度小，故答案為：4～5 min；H⁺濃度�。�
③在2～3min時間段內，生成標況下氫氣的體積為：232mL-120mL=112mL，n（H₂）=0.005mol，由2HCl～H₂可知：消耗鹽酸的物質的量為0.01mol，
則υ（HCl）=$\frac{\frac{0.01mol}{0.1L}}{1min}$=0.1 mol/（L•min），
故答案為：0.1 mol/（L•min）；
④Zn與硫酸銅反應，構成原電池加快反應速率，鹽酸與碳酸鈉反應消耗氫離子，C中發生氧化還原反應不生成氫氣，只有A、B符合減小氫離子的濃度而不改變氫離子的物質的量，則減緩反應速率而又不減少產生氫氣的量，故答案為：AB．

點評 本題考查結合一個具體化學反應綜合分析各因素對反應速率的影響，為高頻考點，把握表格中數據、反應速率的影響因素為解答的關鍵，側重分析與實驗能力的考查，題目難度不大．