Question

20．某興趣小組進行“活潑金屬與酸反應”的實驗．將5.4g的鋁片投入500mL0.5mol•L^-1的硫酸溶液中，下圖為反應產生氫氣速率與反應時間的關系圖．
（1）關于圖象的描述不正確的是①③（填序號，下同）；
①o→a段不產生產生H₂是室溫過低，反應難以發(fā)生．
②b→c段產生H₂較快可能是反應放熱，溫度升高，加快了反應
③c以后，產生H₂速率逐漸下降原因可能是鋁片趨于消耗完全
（2）其他條件不變，現(xiàn)換用500mL　1mol•L^-1鹽酸，產生氫氣速率普遍較使用500mL　0.5mol•L^-1硫酸的快，可能的原因是②④；
①鹽酸中c（H⁺）的濃度更大 ②Cl^-有催化作用 ③SO₄^2-有催化作用 ④SO₄^2-有阻化作用（使反應速率變慢）⑤Al³⁺有催化作用．

Answer 1

分析 5.4gAl為0.2mol，500mL 0.5mol•L^-1的硫酸溶液中含硫酸0.25mol，Al過量，能夠將硫酸反應完全，由圖可知，開始不生成氫氣，為氧化鋁與硫酸的反應，然后Al與硫酸反應生成氫氣，開始溫度較低，由于反應放熱，則溫度升高反應速率加快，后來，氫離子濃度減小，則反應速率減��；其他條件不變，現(xiàn)換用500mL 1mol•L^-1鹽酸，產生氫氣速率普遍較使用500mL 0.5mol•L^-1硫酸的快，只能是氯離子起了催化作用．

解答 解：（1）5.4gAl為0.2mol，500mL 0.5mol•L^-1的硫酸溶液中含硫酸0.25mol，Al過量，能夠將硫酸反應完全，
①曲線由0→a段不產生氫氣是因表面的氧化物隔離了鋁和硫酸溶液，氧化鋁與硫酸反應生成硫酸鋁和水，離子反應為Al₂O₃+6H⁺=2Al³⁺+3H₂O，故①錯誤；
②曲線由b→c段，產生氫氣的速率增加較快的主要原因為該反應為放熱反應，溫度升高，反應速率加快，故②正確；
③曲線由c以后，產生氫氣的速率逐漸下降的主要原因為氫離子濃度減小，反應速率減小，故③錯誤；
故答案為：①③；
（2）其他條件不變，現(xiàn)換用500mL 1mol•L^-1鹽酸，產生氫氣速率普遍較使用500mL 0.5mol•L^-1硫酸的快，只能是氯離子起了催化作用，SO₄^2-有阻化作用，其它因素相同，
故答案為：②④．

點評 本題考查了化學反應速率的影響因素，為高頻考點，側重于學生的分析能力的考查，難度不大，注意根據圖象分析理解隨反應進行影響反應速率的主要因素．