Question

【題目】25℃時，向100mL含氯化氫14.6g的鹽酸里放入5.6g純鐵粉(不考慮反應前后溶液體積的變化)，反映開始至2min末收集到氫氣1.12L(標準狀況)，在此之后，又經過4min鐵粉全部溶解。則：

（1）在前2min內用FeCl2表示的平均反應速率是多少？

（2）在后4min內用HCl表示的平均反應速率是多少？

（3）前2min與后4min相比，反應速率哪個較快？為什么？

Answer 1

【答案】（1）v(FeCl2 )=0.25 mol·L-1·min-1；（2）v(HCl )=0.25 mol·L-1·min-1；

（3）前2min內反應速率快 因前2min內)v(FeCl2 )=0.25 mol·L-1·min-1，而后4min內) v(FeCl2 )=1/2v(HCl )=0.125 mol·L-1·min-1，故前2min的反應速率快。

【解析】

試題分析：（1）反應前氯化亞鐵的物質的量為0；

Fe+2HCl=FeCl2 +H2↑

56g 1mol 22.4L

2.8g 0.05mol 1.12L

v(FeCl2)=△n÷V÷△t＝0.05mol÷0.1L÷2min=0.25 mol/(L．min)；

（2）反應前氯化氫的物質的量為n(HCl)=14.6g÷36.5g/mol=0.4mol，鐵的物質的量為n(Fe)=5.6g÷56g/mol＝0.1mol 結合方程式知，氯化氫過量，通過（1）知，前兩分鐘，鐵反應2.8g，還剩2.8g；2min-4min時，鐵反應2.8g， Fe+2HCl=FeCl2 +H2↑

56g 2 mol

2.8g 0.1mol

所以氯化氫的物質的量的變化量為0.1mol，所以 4min內c(HCl)= △n÷V÷△t＝0.1mol÷0.1L÷4min=0.25 mol/(L．min)；（3）根據同一反應、同一時間段內中，各物質的反應速率之比等于計量數之比，所以前兩分鐘內，氯化氫的平均反應速率為0.5mol/(L．min)；2min-4min時，氯化氫的平均反應速率為0.25 mol/(L．min)，所以前兩分鐘內反應速率快，原因是：隨著反應的進行，氫離子的濃度不斷減小，所以反應速率降低。