题目内容

20.某兴趣小组进行“活泼金属与酸反应”的实验.将5.4g的铝片投入500mL0.5mol•L-1的硫酸溶液中,下图为反应产生氢气速率与反应时间的关系图.
(1)关于图象的描述不正确的是①③(填序号,下同);
①o→a段不产生产生H2是室温过低,反应难以发生.
②b→c段产生H2较快可能是反应放热,温度升高,加快了反应
③c以后,产生H2速率逐渐下降原因可能是铝片趋于消耗完全
(2)其他条件不变,现换用500mL 1mol•L-1盐酸,产生氢气速率普遍较使用500mL 0.5mol•L-1硫酸的快,可能的原因是②④;
①盐酸中c(H+)的浓度更大 ②Cl-有催化作用 ③SO42-有催化作用 ④SO42-有阻化作用(使反应速率变慢)⑤Al3+有催化作用.

分析 5.4gAl为0.2mol,500mL 0.5mol•L-1的硫酸溶液中含硫酸0.25mol,Al过量,能够将硫酸反应完全,由图可知,开始不生成氢气,为氧化铝与硫酸的反应,然后Al与硫酸反应生成氢气,开始温度较低,由于反应放热,则温度升高反应速率加快,后来,氢离子浓度减小,则反应速率减小;其他条件不变,现换用500mL 1mol•L-1盐酸,产生氢气速率普遍较使用500mL 0.5mol•L-1硫酸的快,只能是氯离子起了催化作用.

解答 解:(1)5.4gAl为0.2mol,500mL 0.5mol•L-1的硫酸溶液中含硫酸0.25mol,Al过量,能够将硫酸反应完全,
①曲线由0→a段不产生氢气是因表面的氧化物隔离了铝和硫酸溶液,氧化铝与硫酸反应生成硫酸铝和水,离子反应为Al2O3+6H+=2Al3++3H2O,故①错误;
②曲线由b→c段,产生氢气的速率增加较快的主要原因为该反应为放热反应,温度升高,反应速率加快,故②正确;
③曲线由c以后,产生氢气的速率逐渐下降的主要原因为氢离子浓度减小,反应速率减小,故③错误;
故答案为:①③;
(2)其他条件不变,现换用500mL 1mol•L-1盐酸,产生氢气速率普遍较使用500mL 0.5mol•L-1硫酸的快,只能是氯离子起了催化作用,SO42-有阻化作用,其它因素相同,
故答案为:②④.

点评 本题考查了化学反应速率的影响因素,为高频考点,侧重于学生的分析能力的考查,难度不大,注意根据图象分析理解随反应进行影响反应速率的主要因素.

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