某学生为了探究锌与盐酸反应过程中的速率变化,他在100 mL稀盐酸中加入足量的锌粉,用排水集气法收集反应放出的氢气,实验记录如下(累计值):时间(min)123
题型:不详难度:来源:
某学生为了探究锌与盐酸反应过程中的速率变化,他在100 mL稀盐酸中加入足量的锌粉,用排水集气法收集反应放出的氢气,实验记录如下(累计值):
时间(min)
| 1
| 2
| 3
| 4
| 5
| 氢气体积(mL)
| 50
| 120
| 232
| 290
| 310
| (1)哪一时间段(指0~1、1~2、2~3、3~4、4~5 min)反应速率最大___________,原因是___________________________________________________。 (2)哪一时间段的反应速率最小___________,原因是_____________________。 (3)求2~3分钟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) ___________。 (4)如果反应太激烈,为了减缓反应速率而又不减少产生氢气的量,他在盐酸中分别加入等体积的下列溶液:A.蒸馏水、B.NaCl溶液、C.NaNO3溶液、D.CuSO4溶液、E.Na2CO3溶液,你认为可行的是___________。 (5)把锌与盐酸的反应设计成原电池,请画出装置示意图,标明正负极,电子流动方向,写出正极的电极反应式________________________。 |
答案
(15分)(1)2~3 min (1分) 该反应是放热反应,此时温度高(2分) (2)4~5 min (1分) 此时H+浓度小(2分) (3)0.1 mol/(L·min)(2分) A、B(2分) (4)2H+ + 2e- =H2↑(2分) |
解析
试题分析:根据影响化学反应速率的因素有浓度、温度以及固体的表面积大小等因素,温度越高、浓度越大、固体表面积越大,反应的速率越大,从表中数据看出2 min~3 min收集的氢气比其他时间段多,原因是Zn置换H2的反应是放热反应,温度升高;4 min~5 min收集的氢气最少是因为随反应进行c(H+)下降;根据v=c/t 计算反应速率;影响氢气的量取决于H+的物质的量。 (1)从表中数据看出2 min~3 min收集的氢气比其他时间段多,虽然反应中c(H+)下降,但主要原因是Zn置换H2的反应是放热反应,温度升高,温度对反应速率影响占主导作用. (2)4 min~5 min收集的氢气最少,虽然反应中放热,但随着反应的进行c(H+)下降,反应物浓度越低,反应速率减小,浓度对反应速率影响占主导作用。 (3)在2~3min时间段内,n(H2)=0.112L÷22.4L/mol=0.005mol,由2HCl~H2得,消耗盐酸的物质的量为0.01mol,则υ(HCl)==0.1mol/(L•min)。 (4)加入蒸馏水,溶液的浓度减小,反应速率减小,H+的物质的量不变,氢气的量也不变,故A正确;加入氯化钠溶液,降低盐酸的浓度,反应速率减小,H+的物质的量不变,氢气的量也不变,故B正确;加入NaNO3溶液,降低盐酸的浓度,但此时溶液中含有硝酸,与金属反应得不到氢气,故C错误;加入CuSO4溶液,锌能置换出铜,锌、铜、稀盐酸形成原电池,加快了化学反应速率,氢气的量不变,故D错误;加入Na2CO3溶液,Na2CO3能与盐酸反应,盐酸的浓度减小,反应速率减小,H+的物质的量减小,氢气的量也减小,故E错误,答案选A、B。 (5)原电池中较活泼的金属是负极,失去电子,发生氧化反应。电子经导线传递到正极,所以溶液中的阳离子向正极移动,正极得到电子,发生还原反应。在反应中锌失去电子,则锌是负极。正极可以是石墨或金属性弱于锌的铜等。氢离子在正极得到电子,则电解质是盐酸,其中正极电极反应式是2H+ + 2e- =H2↑,装置图为。 点评:该题是中等难度的试题,试题基础性强,紧扣教材基础知识,有利于培养学生的学习兴趣和规范答题能力,有助于提高学生的应试能力。该题在答题时需要注意的是反应过程中浓度以及温度的变化,注重基础知识的积累。 |
举一反三
在某一化学反应中,反应物B的浓度在5 s内从2.5 mol/L变成0.5 mol/L,在这5 s内B的化学反应速率为( )A.0.4 mol/L | B.0.4 mol/L·s | C.0.4mol-1·L-1·s-1 | D.0.4 mol/(L·s) |
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在2升的密闭容器中,发生以下反应:2A(g)+ B(g) 2C(g)+D(g) 。若最初加入的A和B都是4 mol,在前10秒钟A的平均反应速度为0.12 mol/(L·s),则10秒钟时,容器中C的物质的量是 ( )。A.1.6 mol | B.2.8 mol | C.2.4 mol | D.1.2 mol |
|
对于反应A+3B=2C+D来说,下列反应速率中最快的是 ( ) A. v(A)=0.3mol·L-1·min-1 B.v(B)=0.6mol·L-1·min-1 C. v(C)=0.5mol·L-1·min-1 D.v(D)=0.001mol·L-1·min-1 |
.对于反应2A(g)+B(g)=3C(g)+5D(g),在某段时间内的平均反应速率为,(x代表某反应物或生成物)之间的关系,正确的是( ) |
一定条件下,可逆反应:2A+B 3C+4D在下列四种状态下不处于平衡状态的是( )
| 正反应速率
| 逆反应速率
| A
| v(A)=4mol·l-1·min-1
| v(B)=1mol·l-1·min-1
| B
| v(B)=1mol·l-1·min-1
| v(C)=3mol·l-1·min-1
| C
| v(C)=3mol·l-1·min-1
| v(D)=4mol·l-1·min-1
| D
| v(D)=2mol·l-1·min-1
| v(C)=3mol·l-1·min-1
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