Question

(14分)影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素很多，某課外興趣小組用實(shí)驗(yàn)的方法通過(guò)圖1所示裝置研究反應(yīng)速率的有關(guān)問(wèn)題。

圖1                           圖2

⑴取一段鎂條，用砂紙擦去表面的氧化膜，使鎂條浸入錐形瓶?jī)?nèi)足量的稀鹽酸中。足量鎂條與一定量鹽酸反應(yīng)生成H₂的量與反應(yīng)時(shí)間的關(guān)系曲線如圖2所示。

①請(qǐng)?jiān)趫D3 的方框中畫(huà)出上述反應(yīng)的速率與時(shí)間的關(guān)系曲線。

圖3

②在前4min內(nèi)，鎂條與鹽酸的反應(yīng)速率逐漸加快，在4min之后，反應(yīng)速率逐漸減慢，請(qǐng)簡(jiǎn)述其原因：___________________________________________________________

__________________________________________________________________________。

（2）某同學(xué)發(fā)現(xiàn)，純度、質(zhì)量、表面積都相同的兩鋁片與H⁺濃度相同的鹽酸和硫酸在同溫同壓下反應(yīng)時(shí)產(chǎn)生氫氣的速率差別很大，鋁和鹽酸反應(yīng)速率更快。他決定對(duì)其原因進(jìn)行探究。填寫(xiě)下列空白：

①該同學(xué)認(rèn)為：由于預(yù)先控制了反應(yīng)的其他條件，那么，兩次實(shí)驗(yàn)時(shí)反應(yīng)的速率不一樣的原因，只有以下五種可能：

原因Ⅰ：Cl^－對(duì)反應(yīng)具有促進(jìn)作用，而SO2－ 4對(duì)反應(yīng)沒(méi)有影響；

原因Ⅱ：Cl^－對(duì)反應(yīng)沒(méi)有影響，而SO2－ 4對(duì)反應(yīng)具有阻礙作用；

原因Ⅲ：­­­­­­­­­­­­­____________________________________________________；

原因Ⅳ：Cl^－、SO2－ 4均對(duì)反應(yīng)具有促進(jìn)作用，但Cl^－影響更大；

原因Ⅴ：________________________________________________________。

②該同學(xué)設(shè)計(jì)并進(jìn)行了兩組實(shí)驗(yàn)，即得出了正確結(jié)論。他取了兩片等質(zhì)量、外形和組成相同、表面經(jīng)過(guò)砂紙充分打磨的鋁片，分別放入到盛有同體積、c(H⁺)相同的稀硫酸和鹽酸的試管（兩試管的規(guī)格相同）中：

a．在盛有硫酸的試管中加入少量NaCl或KCl固體 ，觀察反應(yīng)速率是否變化；

b．在盛有鹽酸的試管中加入少量Na₂SO₄或K₂SO₄固體，觀察反應(yīng)速率是否變化。

若觀察到實(shí)驗(yàn)a中_________________________，實(shí)驗(yàn)b中________________________，則說(shuō)明原因Ⅰ是正確的。依次類推。該同學(xué)通過(guò)分析實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，得出了結(jié)論：Cl^－對(duì)反應(yīng)具有加速作用。

 

Answer 1

【答案】

(1) ①

圖中要標(biāo)明2、4、6min時(shí)刻時(shí)的速率及要畫(huà)出速率走向弧線(4分)

②鎂和鹽酸反應(yīng)是放熱反應(yīng)，隨著反應(yīng)體系溫度升高，反應(yīng)速率增大(2分)；

4min后由于溶液中H⁺濃度降低，所以導(dǎo)致反應(yīng)速率減小(2分）。

⑵(Ⅲ、Ⅴ可互換)①原因Ⅲ：Cl^－對(duì)反應(yīng)具有促進(jìn)作用，而SO2－ 4對(duì)反應(yīng)具有阻礙作用(2分)；原因Ⅴ：

Cl^－、SO2－ 4均對(duì)反應(yīng)具有阻礙作用，但Cl^－影響更小(或SO2－ 4影響更大)(2分)。

②反應(yīng)速率加快(1分)；   反應(yīng)速率不變(1分)。

【解析】（1）①根據(jù)圖2可知，反應(yīng)速率先增大，后逐漸減小，所以圖像為（見(jiàn)答案）

②由于鎂和鹽酸反應(yīng)是放熱反應(yīng)，隨著反應(yīng)體系溫度升高，反應(yīng)速率增大；4min后由于溶液中H⁺濃度降低，所以導(dǎo)致反應(yīng)速率減小。

（2）①根據(jù)題中信息可知，原因Ⅲ和Ⅴ分別是Cl^－對(duì)反應(yīng)具有促進(jìn)作用，而SO2－ 4對(duì)反應(yīng)具有阻礙作用；Cl^－、SO2－ 4均對(duì)反應(yīng)具有阻礙作用，但Cl^－影響更小(或SO2－ 4影響更大)。

②如果Cl^－對(duì)反應(yīng)具有促進(jìn)作用，而SO2－ 4對(duì)反應(yīng)沒(méi)有影響，則a中反應(yīng)速率應(yīng)該加快，b中反應(yīng)速率不變。