题目内容

14．把在空气中久置的镁条7.2g投入盛有500mL 0.5mol•L-1硫酸溶液的烧杯中，镁条与硫酸反应产生氢气的速率与反应时间如图所示，回答下列问题：
（1）曲线由0→a段不产生氢气的原因镁条表面有氧化镁，硫酸首先和与表面的氧化镁反应，不产生氢气，有关的离子方程式为MgO+2H+=Mg2++H2O；
（2）曲线由b→c段，产生氢气的速率逐渐增大的主要原因镁和硫酸反应放出的热量使溶液温度升高而加快反应速率；
（3）曲线由c以后，产生氢气的速率逐渐下降的主要原因随着反应的进行，硫酸的浓度逐渐变小，该因素变为影响反应速率的主要因素，使反应速率减小．
（4）在b到c这段时间内，收集到氢气VL（标准状况），则这段时间内用硫酸表示的平均速率为$\frac{V}{11.2（{c-b}_{\;}）}$mol/（L•s）（假设反应前后溶液体积不变）．
（5）对于足量镁条和100ml 2mol/L硫酸生成氢气的反应，下列措施能减缓反应速率，但又不影响生成氢气的总量的是②④⑤⑧⑨．
①加NaOH固体；②加BaCl2溶液；③加KNO3溶液；④加H2O；⑤加CH3COONa固体；⑥加小苏打溶液；⑦加少量CuSO4溶液；⑧加Na2SO4溶液；⑨将2mol/L硫酸换成160mL 2.5mol/L的盐酸；⑩将镁条换成镁粉．

分析 （1）镁是活泼性较强的金属，能迅速和空气中的氧气反应生成氧化镁，根据氧化镁的性质分析；
（2）金属和酸的反应是放热反应，温度升高是影响反应速率的主要因素，根据温度对化学反应速率的影响分析；
（3）溶液的浓度是影响化学反应速率的主要因素；
（4）根据氢气的体积计算氢气的物质的量，进而确定HCl的物质的量，结合v=$\frac{△c}{△t}$计算反应速率；
（5）减缓反应速率，可降低浓度、温度，不影响生成氢气的总量，则氢离子的物质的量不变，以此解答．

解答 解：（1）镁是活泼性较强的金属，能迅速和空气中的氧气反应生成氧化镁，氧化镁首先稀硫酸反应生成硫酸镁和水，不产生H2，离子方程式为MgO+2H+=Mg2++H2O，
故答案为：镁条表面有氧化镁，硫酸首先和与表面的氧化镁反应，不产生氢气；MgO+2H+=Mg2++H2O；
（2）金属和酸的反应是放热反应，使溶液的温度升高，温度升高是影响反应速率的主要因素，化学反应速率加快，
故答案为：镁和硫酸反应放出的热量使溶液温度升高而加快反应速率；
（3）随着反应的进行，溶液中的氢离子浓度逐渐降低，氢离子浓度是影响化学反应速率的主要因素，所以反应速率逐渐减小，
故答案为：随着反应的进行，硫酸的浓度逐渐变小，该因素变为影响反应速率的主要因素，使反应速率减小；
（4）n（H2）=$\frac{V}{22.4}$mol，则△n（H2SO4）=$\frac{V}{22.4}$mol，
v（H2SO4）=$\frac{\frac{\frac{V}{22.4}mol}{0.5L}}{（c-b）s}$=$\frac{V}{11.2（{c-b}_{\;}）}$mol/（L•s），
故答案为：$\frac{V}{11.2（{c-b}_{\;}）}$；       
（5）减缓反应速率，可降低浓度、温度，不影响生成氢气的总量，则氢离子的物质的量不变，则符合要求的有②④⑤⑧⑨，
故答案为：②④⑤⑧⑨．

点评 本题考查了化学反应速率的影响因素，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导元素．

练习册系列答案
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