Question

15．某學生為了探究鋅與鹽酸反應生成氫氣過程中的速率變化，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）：

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

（1）哪一時間段反應速率最大2～3min，原因是反應放熱，加快反應速率．（指0～1、1～2、2～3、3～4、4～5min）
（2）哪一段時段的反應速率最小4～5min，原因是鹽酸濃度減小（氫離子濃度減小）（．
（3）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，可在鹽酸中分別加入等體積的下列溶液，你認為可行的是B．
A．Na₂CO₃溶液     B．NaCl溶液     C．NaNO₃溶液      D．CuSO₄溶液
（4）如果要使產生氫氣的速率加快你認為可行的措施有哪些？（至少寫兩條）升溫、增大鹽酸濃度（或加入少量的硫酸銅溶液；減小鋅粉的顆粒度）．

Answer 1

分析 （1）先計算每個時間段的氣體體積，然后根據相同條件下，氣體體積與反應速率的關系判斷反應速率大小，根據該反應與能量變化的關系判斷速率變化原因；
（2）先計算每個時間段的氣體體積，然后根據相同條件下，氣體體積與反應速率的關系判斷反應速率大小，根據濃度與化學反應速率的關系判斷速率變化的原因；
（3）根據濃度、電解質的強弱對反應速率的影響判斷；
（4）增大反應速率，可增大濃度、升高溫度或形成原電池反應等．

解答 解：（1）相同通條件下，反應速率越大，相同時間內收集的氣體越多；由表中數據可知，反應速率最大的時間段是2～3 min，原因是：該反應是放熱反應，溫度越高，反應速率越大．
故答案為：2～3min；反應放熱，加快反應速率；
（2）相同通條件下，反應速率越小，相同時間內收集的氣體越少；過計算得，反應速率最小的時間段是：4～5min；原因是：隨著反應的進行，鹽酸的濃度在減小，濃度越小，反應速率越慢．
故答案為：4～5min；鹽酸濃度減小（氫離子濃度減小）；
（3）改變化學反應速率的方法有：改變溶液的濃度、改變溶液的溫度、改變固體的表面積等，
A．加Na₂CO₃溶液，溶液的體積增大，鹽酸的濃度降低，但鹽酸和碳酸鈉反應生成二氧化碳，氫氣的量減小，故A錯誤；
B．加NaCl溶液，溶液的體積增大，濃度降低，反應速率減小，但生成的氣體的量不變，故B正確；
C．加入硝酸鈉，硝酸根離子在酸性條件下具有強氧化性，反應生成NO氣體，影響了氫氣的量，故C錯誤；
D．加CuSO₄溶液，能形成銅鋅原電池，加快反應速率，故D錯誤；
故答案為：B；
（4）增大反應速率，可通過升溫、增大鹽酸濃度、加入少量的硫酸銅溶液、減小鋅粉的顆粒度等方法實現，
故答案為：升溫、增大鹽酸濃度（或加入少量的硫酸銅溶液；減小鋅粉的顆粒度）．

點評 本題考查反應速率的影響因素，為高頻考點，題目難度中等，側重于學生的分析能力和實驗能力的考查，注意把握濃度、溫度、催化劑、固體表面積等因素對反應速率的影響．