Question

4．把在空氣中久置的鋁片5.0g投入盛有500mL 0.5mol•L^-1硫酸溶液的燒杯中，該鋁片與硫酸反應(yīng)產(chǎn)生氫氣的速率與反應(yīng)時(shí)間（單位：秒）的關(guān)系可用如圖曲線來表示，回答下列問題：
（1）曲線由O→a段不產(chǎn)生氫氣的原因（ 請(qǐng)用有關(guān)反應(yīng)的化學(xué)方程式表示）是2Al+3H₂SO₄=Al₂（SO₄）₃+3H₂↑．
（2）曲線a→c段，產(chǎn)生氫氣的速率增加較快，而曲線由c以后，產(chǎn)生氫氣的速率逐漸下降，解釋上述現(xiàn)象的原因是該反應(yīng)放熱，c點(diǎn)前溫度對(duì)反應(yīng)速率的影響大于濃度對(duì)反應(yīng)速率的影響，c點(diǎn)后濃度對(duì)反應(yīng)速率的影響較大
（3）在b到c這段時(shí)間內(nèi)，收集到氫氣VL（標(biāo)準(zhǔn)狀況），則這段時(shí)間內(nèi)用硫酸表示的平均速率為$\frac{V}{11.2（b-c）}$（假設(shè)反應(yīng)前后溶液體積不變）．
（4）對(duì)于足量鎂條和100ml 2mol/L硫酸生成氫氣的反應(yīng)，下列措施能減緩反應(yīng)速率，但又不影響生成氫氣的總量的是②③④⑧．
①加NaOH固體；②加適量BaCl₂溶液；③加KNO₃溶液；④加適量H₂O；
⑤將鎂條換成鎂粉；⑥加小蘇打溶液；⑦加少量CuSO₄溶液；
⑧加適量Na₂SO₄溶液；⑨將2mol/L硫酸換成160mL 2.5mol/L的鹽酸；
（5）若使用催化劑，會(huì)不會(huì)使氫氣的產(chǎn)量增加？不會(huì)（填“會(huì)”或“不會(huì)”）．

Answer 1

分析 （1）鋁是活潑性較強(qiáng)的金屬，能迅速和空氣中的氧氣反應(yīng)生成氧化鋁，根據(jù)氧化鋁的性質(zhì)分析；
（2）金屬和酸的反應(yīng)是放熱反應(yīng)，溫度升高是影響反應(yīng)速率的主要因素，根據(jù)溫度對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響分析，溶液的濃度是影響化學(xué)反應(yīng)速率的主要因素；
（3）據(jù)化學(xué)方程式可知，硫酸與氫氣化學(xué)計(jì)量數(shù)相同，v（H₂SO₄）=v（H₂），據(jù)此分析；
（4）減緩反應(yīng)速率，可降低濃度、溫度，不影響生成氫氣的總量，則氫離子的物質(zhì)的量不變，以此解答；
（5）催化劑加快反應(yīng)速率，不影響氫氣的產(chǎn)量．

解答 解：（1）鋁是活潑性較強(qiáng)的金屬，能迅速和空氣中的氧氣反應(yīng)生成氧化鋁，氧化鋁首先稀硫酸反應(yīng)生成氯化鋁和水，不產(chǎn)生H₂，化學(xué)方程式為2Al+3H₂SO₄=Al₂（SO₄）₃+3H₂↑故答案為：2Al+3H₂SO₄=Al₂（SO₄）₃+3H₂↑；
（2）金屬和酸的反應(yīng)是放熱反應(yīng)，使溶液的溫度升高，溫度升高是影響反應(yīng)速率的主要因素，化學(xué)反應(yīng)速率加快，隨著反應(yīng)的進(jìn)行，溶液中的氫離子濃度逐漸降低，氫離子濃度是影響化學(xué)反應(yīng)速率的主要因素，所以反應(yīng)速率逐漸減小，
故答案為：該反應(yīng)放熱，c點(diǎn)前溫度對(duì)反應(yīng)速率的影響大于濃度對(duì)反應(yīng)速率的影響，c點(diǎn)后濃度對(duì)反應(yīng)速率的影響較大；
（3）據(jù)化學(xué)方程式可知，硫酸與氫氣化學(xué)計(jì)量數(shù)相同，v（H₂SO₄）=v（H₂）=$\frac{V}{11.2（b-c）}$，故答案為：$\frac{V}{11.2（b-c）}$；
（4）減緩反應(yīng)速率，可降低濃度、溫度，不影響生成氫氣的總量，則氫離子的物質(zhì)的量不變，①加NaOH固體能夠反應(yīng)氫離子，氫離子物質(zhì)的量減少；②加適量BaCl₂溶液相當(dāng)于加水稀釋；③加KNO₃溶液，生成硝酸，不生成氫氣；④加適量H₂O，氫離子濃度減��；⑤將鎂條換成鎂粉，加快反應(yīng)速率；⑥加小蘇打溶液，能夠反應(yīng)氫離子，氫離子物質(zhì)的量減少；⑦加少量CuSO₄溶液，形成原電池，反應(yīng)速率加快；則符合要求的有②③④⑧，
故答案為：②③④⑧；
（5）催化劑加快反應(yīng)速率，不影響氫氣的產(chǎn)量，
故答案為：不會(huì)．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了化學(xué)反應(yīng)速率的影響因素以及反應(yīng)速率的計(jì)算，難度不大，注意根據(jù)圖象分析理解隨反應(yīng)進(jìn)行影響反應(yīng)速率的主導(dǎo)元素．