题目内容

19．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500mL 0.5mol•L-1的硫酸溶液中，图为反应产生氢气速率与反应时间的关系图．
（1）关于图象的描述正确的是①②（填序号，下同）；
①a→b段产生H2加快可能是表面的氧化膜逐渐溶解，加快了反应速率
②b→c段产生H2较快可能是该反应放热，导致温度升高，加快了反应
③c以后，产生H2速率逐渐下降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500mL5mol•L-1硫酸的快，可能的原因是②；
①盐酸中c（H+）的浓度更大 ②Cl-有催化作用 ③SO42-有催化作用 ④Al3+有催化作用
（3）要加快铝与硫酸溶液制H2的反应速率，小组成员提出一系列方案，比如：
①加入某种催化剂； ②加入蒸馏水；③将铝片换成铝粉；④增加硫酸的浓度至18mol/L； 以上方案不合理的有②④．

分析 （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，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；
（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；
（3）要加快铝与硫酸溶液制H2的反应速率，从加入催化剂、升温、增大接触面积，增大浓度（注意不改变反应本质）等分析．

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a→b段产生H2加快可能是表面的氧化膜逐渐溶解，加快了反应速率，故①正确；
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：①②；
（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：②；
（3）①加入某种催化剂，加快反应速率； ②加入蒸馏水，稀释溶液，反应速率减慢；③将铝片换成铝粉，增大反应物的接触面积，反应速率增大；④增加硫酸的浓度至18mol/L，发生钝化，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．

练习册系列答案
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15．铝硅合金材料性能优良．用铝土矿（含30%SiO2、37.6%Al2O3和少量Fe2O3等）干法制取该合金的工艺如下：

（1）检验铝土矿中的铁元素需要试剂：硫酸和KSCN溶液，工业制备粗硅的化学方程式为2C+SiO2$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$2CO+Si．
（2）焙烧除铁反应：4（NH4）2SO4+Fe2O3$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2NH4Fe（SO4）2+3H2O+6NH3↑（Al2O3部分发生类似反应）．
氧化物转化为硫酸盐的百分率与温度的关系如图，最适宜焙烧温度为300℃．指出气体I的用途制氮肥、用硫酸吸收气体（氨气）循环到焙烧过程中．（任写一种）．

（3）操作①包括：加水溶解、过滤．若所得溶液中加入过量NaOH溶液，含铝微粒发生反应的离子方程式为Al3++4OH-=AlO2-+2H2O．
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（5）投入1t铝土矿，焙烧时，铝损失5%（其余损失不计），当加入27kg纯铝后，铝硅合金中m：n=8：5．
16．下列各组物质中，所含化学键类型完全相同的是（　　）
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7．某同学进行影响草酸与酸性高锰酸钾溶液反应速率因素的研究．草酸与酸性高锰酸钾的反应为：2KMnO4+5H2C2O4═K2SO4+2MnSO4+10CO2↑+8H2O．室温下，实验数据如下：
实验序号 ①②③
加入试剂（取等体积溶液） 0.01mol/LKMnO4
0.1mol/LH2C2O4		 0.01mol/LKMnO4
0.1mol/LH2C2O4
MnSO4固体		 0.01mol/LKMnO4
0.1mol/LH2C2O4
Na2SO4固体
褪色时间/s 116 6 117
请回答：
（1）该实验结论是在其他条件相同时，Mn2+是草酸与酸性高锰酸钾反应的催化剂，起着加快反应速率的作用．
（2）还可以控制变量，研究哪些因素对该反应速率的影响：温度、浓度等．
（3）进行上述三个实验后，该同学进行反思，认为实验①的现象可以证明上述结论．请你写出实验①的现象并分析产生该现象的原因：KMnO4溶液褪色的速率开始十分缓慢，一段时间后突然加快，因为反应生成的MnSO4是草酸与酸性高锰酸钾反应的催化剂，能加快化学反应速率．
（4）实验②选用MnSO4固体而不是MnCl2固体的原因是酸性KMnO4溶液具有强氧化性，能氧化氯化锰中的氯离子，也会使KMnO4溶液褪色，产生干扰．
14．实验室可用金属铁与氯气反应制备无水三氯化铁（FeCl3：棕黄色，易潮解，100℃升华）．
如图两套实验装置，左边反应装置相同，右边产品收集装置不同，分别如Ⅰ和Ⅱ所示．

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（2）C装置的作用：干燥氯气
（3）D中化学反应方程式2Fe+3Cl2 $\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2FeCl3．
4．乙苯催化脱氢生产苯乙烯的反应：

（1）一定温度下，将amol乙苯加入体积为VL的密闭容器中，发生上述反应，反应时间与容器内气体总压强的数据如下表．
时间/min010203040
总压强/1000kPa1.01.21.31.41.4
①平衡时，容器中气体物质的量总和为1.4amol，乙苯的转化率为40%．
②列式计算此温度下该反应的平衡常数K$\frac{4a}{15V}$
（2）根据化学反应原理，分析减小压强对该反应的影响该反应分子数增加，减小压强使平衡右移，乙苯转化率增大，苯乙烯产率增加，减小压强使乙苯浓度减小，反应速率减小
（3）实际生产的反应在常压下进行，且向乙苯蒸气中掺入水蒸气，利用热力学数据计算得到温度和投料比对乙苯转化率的影响可用图表示．[M=n（H2O）/n（乙苯]

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11．分子式为C5H12O的有机物，可与金属钠反应产生氢气，试根据下列性质回答以下问题．
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8．三聚磷酸可视为三个磷酸分子（磷酸结构式如图）之间脱去两个水分子的产物，三聚磷酸钠（俗称“五钠”）是常用的水处理剂．下列说法错误的是（　　）
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9．某温度下重水中存在电离平衡D2O?D++OD-，D2O的离子积常数=1.0×10-12，若pD=-lgc（D+），该温度下有关分析不正确的是（　　）
A．0.1molNaOD溶于重水制成1L溶液，pD=13
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D．pD=10的NaOD的重水溶液中，由重水电离出的c（OD-）为1×10-10mol•L-1

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