Question

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

(1)在前2 min內用FeCl₂表示的平均反應速率是多少？

(2)在后4 min內用HCl表示的平均反應速率是多少？

(3)前2 min與后4 min相比，反應速率哪個較快？為什么？試解釋原因。

Answer 1

(1)0.25 mol·L^－1·min^－1　(2)0.25 mol·L^－1·min^－1

(3)前2 min　同一反應里，v(HCl)＝2v(FeCl₂)，統(tǒng)一用HCl表達的反應速率：v(HCl)_前＝2v(FeCl₂)_前＝2×0.25 mol·L^－1·min^－1＝0.5 mol·L^－1·min^－1，v(HCl)_后＝0.25 mol·L^－1·min^－1，故前2 min反應速率較快　隨著反應的進行，反應物濃度不斷減小，導致反應速率減慢

解析　n(HCl)＝＝0.4 mol

n(Fe)＝＝0.1 mol

n(H₂)＝＝0.05 mol

反應方程式：Fe＋2HCl===FeCl₂　�。�　　H₂↑

2 min內  0.1 mol  0.05 mol  0.05 mol

則v(FeCl₂)＝0.25 mol·L^－1·min^－1

后4 min內：

v(FeCl₂)＝

＝0.125 mol·L^－1·min^－1

則v(HCl)＝2v(FeCl₂)＝0.25 mol·L^－1·min^－1

即前2 min的反應速率快。