1 宣道中學
化學測驗 反應速率
S.5D 20/11/2006
1. 一名學生在 20°C 下進行實驗，研究硫代硫酸鈉溶液的濃度如何影響以下應的速率： Na2S2O3(aq) + 2HCl(aq) → 2NaCl(aq) + SO2(aq) + H2O(ℓ) + S(s)
他利用附有光感應器的數劇收集儀監察應。 實驗採用的樣本成分如下： 樣本的成分 樣本 0.1 M Na2S2O3 的體積 (cm3 ) 水的體積 (cm3) 2 M HCl 的體積 (cm3 ) 反應時間 (s) I II III IV 4.0 3.0 2.0 1.0 0.0 1.0 2.0 3.0 4.0 4.0 4.0 4.0 37 50 76 154 (a) 解釋如何利用數據收集儀和光感應器來測定反應速率。 (b) 解釋為甚麼 (i) 樣本 II 至 IV 要加水。 (ii) 每個樣本都使用相同體積的酸。 (c) 繪一曲線圖，展示硫代硫酸鈉溶液的濃度如何影響反應的速率。
2 2. 一名學生將一些鋅粉末放入一錐形瓶內，再倒入 1.00 M 氫氯酸（過量）。該名學生定時 記錄釋出氣體的體積，然後用相同質量的鋅和體積相同但不同濃度的氫氯酸重複實驗。 兩次實驗的結果如下圖所示： (a) 建議一種量度釋出氣體的體積的方法。 (b) 實驗 II 所用的酸的濃度高於還低於 1.00 M？解釋你答案。 (c) 你會如何研究溫度對這個反應的速率的影響？ (d) 在另一個實驗裡，該名學生用 1.00 M 硫酸取代 1.00 M 氫氯酸，反應的速率是否一 樣？解釋你的答案。 3. 鐵線與過量的 1.0 M 氫氯酸產生反應。 (a) 寫出涉及反應的化學反應式，並標示各種物質的物態符號。 (b) 描述在常溫常壓下這反應的速率。 (c) 預測在下列情況下，反應速率有麼改變？ (i) 用 0.5 M 氫氯酸取代 1.0 M 氫氯酸 (ii) 用鐵粉取代鐵線 (iii) 在反應混合物中加入水 (iv) 把盛有反應混合物的容器浸在 60°C 的水浴中。
3 1. (a) 量度反應混合物達到一定混濁程度所需的時間，便能測定反應的速率。 (b) (i) 保持每個樣本的總體積不變。 (ii) 確保實驗唯一改變的是硫代硫酸鈉溶液的濃度。 (c) 2. (a) 用針筒收集氣體。 (b) 實驗 II 使用的酸的濃度較高。比較兩條曲線在反應剛開始時的斜率，便得知實驗 II 的反應的初速較實驗 I 的高。 (c) 要研究溫度對反應速率的影響，可保持其他條件不變，並在不同的溫度下進行實驗。 (d) 在實驗裡，鋅會與酸中的氫離子反應。在 1.00 M 硫酸中，氫離子的濃度是 1.00 M 氫 氯酸中的一倍，所以鋅與 1.00 M 硫酸的反應速度較快。
3. (a) Fe(s) + 2HCl(aq) → FeCl2(aq) + H2(g) (b) 反應緩慢 / 溫和
(c) (i) 反應速率下降。 (ii) 反應速率明顯增加。 (iii) 反應速率比前下降。 (iv) 反應速率上升。
