Question

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)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) _____。

(3)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________。

Answer

2～3 min 温度对反应速率的影响占主导作用，该反应为放热反应，温度升高，反应速率加快 0.1 mol/(L•min) AB

【解析】

(1)根据表格数据判断每分钟放出氢气的体积结合Zn置换H2的反应是放热反应分析解答；

(2)根据v=计算2～3分钟时间段以盐酸的浓度变化来表示的该反应速率；

(3)根据影响化学反应速率的因素以及氢气的量取决于H+的物质的量分析判断。

(1)从表中数据可知，每分钟生成的氢气的体积分别为：50 mL、70 mL、112 mL、58 mL、20 mL，因此2 min～3 min收集的氢气比其他时间段多，该段时间内的反应速率最大；尽管反应中c(H+)下降，但Zn置换H2的反应是放热反应，随着反应的进行，温度升高，此时间段内温度对反应速率的影响占主导作用，温度升高，反应速率加快，故答案为：2～3 min；温度对反应速率的影响占主导作用，该反应为放热反应，温度升高，反应速率加快；

(2)在2～3min时间段内，生成标况下氢气的体积为：232mL-120mL=112mL，n(H2)==0.005mol，由2HCl～H2可知：消耗盐酸的物质的量为0.01mol，则υ(HCl)==0.1 mol/(L•min)，故答案为：0.1 mol/(L•min)；

(3)A．加入蒸馏水，盐酸的浓度减小，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；B．加入氯化钠溶液，盐酸的浓度减小，反应速率减小，H+的物质的量不变，氢气的量也不变，故B正确；C．加入NaNO3溶液，盐酸的浓度减小，反应速率减小，但此时溶液中含有硝酸，与金属反应得不到氢气，氢气的量减少，故C错误；D．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，故D错误；E．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D错误；故选AB。