Question

某同学利用铁与盐酸的反应，探究影响反应速率的因素(实验所用铁的质量相等且铁块的形状相同，盐酸均过量)，实验设计如表：

实验编号	盐酸浓度/(mol·L^－^1)	铁的状态	温度/K
1	2.00	块状	293
2	4.00	块状	293
3	4.00	粉末	293
4	4.00	块状	313

回答下列问题：

(1)若四组实验均以收集到448 mL(标准状况)氢气为标准，则上述实验中还需要测定的数据是________。

(2)实验1和2是探究________对该反应速率的影响；实验________和________是探究温度对该反应速率的影响。

(3)根据实验测得的在不同时间t产生氢气体积V的数据，绘制得到图甲，则曲线c对应的实验组别可能是________。根据实验数据，该同学发现对于每一组实验，产生氢气的速率υ随时间t变化情况如图乙所示，其中t₁～t₂速率变化的主要原因是________。

(4)若上述实验所用盐酸体积均为250 mL，实验3反应进行2 min时收集到448 mL(标准状况)氢气，反应后溶液体积不变，则该条件下，该时间段内，以盐酸的浓度变化表示的平均反应速率υ(HCl)=________。

Answer

收集448 mL氢气所需的时间 盐酸的浓度 2 4 2 铁与盐酸反应放热，温度升高使反应速率加快 0.08 mol·L－1·min－1

【解析】

(1)实验已测定生成物气体的体积，测出其产生相同体积气体所需时间就可以求出该反应的速率；

(2)在研究某一外界条件对速率的影响时，其它条件应该相同，再对比不同条件的影响；

(3)根据温度、浓度、接触面积对反应速率的影响分别对应可得；

(4)利用υ(HCl)=计算。

(1)实验为探究影响反应速率的因素，若四组实验均以收集到448mL(标准状况下)氢气为标准，通过测定产生相同体积气体所需时间就可以求出该反应的速率，故还需要测定收集448mL氢气所需的时间；

(2)实验1和2的铁的状态、温度均相同，盐酸浓度不同，故为探究盐酸浓度对该反应速率的影响；实验2和4盐酸浓度、铁的状态相同，故为研究温度对该反应速率的影响；

(3)温度高的反应速率快，故4的速率最快，时间越短，为曲线a；温度、盐酸的浓度相同时，粉状铁与盐酸接触面积越大，反应速率越快，3为曲线b，2为曲线c；温度、铁块状态相同，盐酸浓度越小，反应速率越慢，1为曲线d，则曲线c对应的为2；t1～t2速率变化的主要原因为铁与盐酸反应为放热反应，温度升高使反应速率加快；

(4)448 mL(标准状况)氢气的物质的量为0.02mol，则消耗盐酸的物质的量为0.04mol，υ(HCl)==0.08 mol·L－1·min－1。