Question

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，該鋁片與硫酸反應產生氫氣的速率與反應時間的關系可用如圖曲線來表示，回答下列問題：

（1）曲線由O→a段不產生氫氣的原因是

 

有關反應的化學方程式為

 

（2）曲線a→c段，產生氫氣的速率增加較快的主要原因是

 

（3）曲線由c以后，產生氫氣的速率逐漸下降的主要原因是

 

（4）該反應若使用催化劑，可使H₂產量增多嗎？

 

（填“會”或“不會”）．
（5）某溫度時，在2L密閉容器中X、Y、Z三種物質的物質的量隨時間的變化曲線如圖所示．由圖中的數據分析，該反應的化學方程式為

 

反應從開始至2min末，Z的平均反應速率為

 

．

Answer 1

考點：物質的量或濃度隨時間的變化曲線,化學平衡的影響因素

專題：化學平衡專題

分析：（1）鋁是活潑性較強的金屬，能迅速和空氣中的氧氣反應生成氧化鋁，根據氧化鋁的性質分析；
（2）金屬和酸的反應是放熱反應，溫度升高是影響反應速率的主要因素，根據溫度對化學反應速率的影響分析；
（3）溶液的濃度是影響化學反應速率的主要因素；
（4）催化劑加快反應速率，不影響氫氣的產量；
（5）根據參加反應的物質的物質的量之比等于化學計量數之比書寫化學方程式，反應速率V=

△c

△t

計算得到；

解答： 解：（1）鋁是活潑性較強的金屬，能迅速和空氣中的氧氣反應生成氧化鋁，氧化鋁首先稀硫酸反應生成氯化鋁和水，不產生H₂，離子方程式為Al₂O₃+6H⁺=2Al³⁺+3H₂O；
故答案為：硫酸首先與鋁片表面的Al₂O₃反應，不產生H₂； Al₂O₃+3H₂SO₄=2Al₂（SO₄）₃+3H₂O；
（2）金屬和酸的反應是放熱反應，使溶液的溫度升高，溫度升高是影響反應速率的主要因素，化學反應速率加快，
故答案為：反應放熱，溫度升高是影響反應速率的主要因素，使反應速率增大；
（3）隨著反應的進行，溶液中的氫離子濃度逐漸降低，氫離子濃度是影響化學反應速率的主要因素，所以反應速率逐漸減��；
故答案為：硫酸的濃度逐漸減小，該因素變?yōu)橛绊懟瘜W反應速率的主要因素，化學反應速率開始下降；
（4）催化劑加快反應速率，不影響氫氣的產量，
故答案為：不會；
（5）由圖象可以看出，反應中X、Y的物質的量減少，應為反應物，Z的物質的量增多，應為生成物，
當反應進行到2min時，△n（X）=0.3mol，△n（Y）=0.1mol，△n（Z）=0.2mol，
則△n（X）：△n（Y）：△n（Z）=3：1：2，參加反應的物質的物質的量之比等于化學計量數之比，
則反應的方程式為：3X+Y?2Z，反應從開始至2min末，Z的平均反應速率=

0.2mol 2L

2min

=0.05mol/L?min；
故答案為：3X+Y?2Z，0.05mol/L?min；

點評：本題考查了化學反應速率的影響因素，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，掌握基礎是關鍵．