问题 问答题

在25℃时,向100mL含氯化氢14.6g的盐酸溶液里放入5.6g纯铁粉(不考虑反应前后溶液体积的变化),反应开始至2min末收集到氢气1.12L(标况),在此之后,又经过4min铁粉全部溶解.则:

(1)在前2min内用FeCl2表示的平均反应速率是多少?

(2)在后4min内用HCl表示的平均反应速率是多少?

(3)前2min与后4min相比,反应速率哪个较快?为什么?试解释原因.

答案

(1)反应前氯化亚铁的物质的量为0;

   Fe+2HCl=FeCl2 +H2

  56g      1mol     22.4L 

  2.8g    0.05mol   1.12L

v(FeCl2 )=

△n
V△t
=
 0.05mol
0.1L2min
=0.25 mol/(L.min),

故答案为 0.25 mol/(L.min),

 (2)反应前氯化氢的物质的量为

14.6g
36.5g/mol
=0.4mol,铁的物质的量为
5.6g
56g/mol
=0.1mol
 结合方程式知,氯化氢过量.通过(1)知,前两分钟,铁反应2.8g,还剩2.8g;2min-4min时,铁反应2.8g,

  Fe+2HCl=FeCl2 +H2

  56g     2 mol

  2.8g   0.1mol

所以氯化氢的物质的量的变化量为0.1mol,

 所以 4min内C(HCl )=

△n
V△t
=
0.1mol
0.1L4min
=0.25 mol/(L.min),

故答案为 0.25 mol/(L.min).

(3)根据同一反应、同一时间段内中,各物质的反应速率之比等于计量数之比,所以前两分钟内,氯化氢的平均反应速率为0.5mol/(L.min);2min-4min时,氯化氢的平均反应速率为0.25 mol/(L.min),

所以前两分钟内反应速率快,原因是:随着反应的进行,氢离子的浓度不断减小,所以反应速率降低.

故答案为:前2分钟快;  随着反应的进行,盐酸浓度降低,反应速率减慢.

单项选择题
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