Question

把在空气中久置的铝片5.0g投入盛有500mL 0.5mol?L^-1硫酸溶液的烧杯中，该铝片与硫酸反应产生氢气的速率与反应时间的关系可用如图曲线来表示．
请回答下列问题：
（1）曲线由O→a段不产生氢气的原因是

 

，有关反应的化学方程式为

 

；
（2）曲线b→c段，产生氢气的速率增加较快的主要原因是

 

；
（3）曲线由c以后，产生氢气的速率逐渐下降的主要原因是

 

；
（4）该反应若使用催化剂，可使H₂产量增多吗？

 

（填“会”或“不会”）．

Answer 1

分析：（1）铝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铝，根据氧化铝的性质分析；
（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）催化剂加快反应速率，不影响氢气的产量．

解答：解：（1）铝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铝，氧化铝首先稀硫酸反应生成氯化铝和水，不产生H₂，离子方程式为Al₂O₃+6H⁺=2Al³⁺+3H₂O；
故答案为：硫酸首先与铝片表面的Al₂O₃反应，不产生H₂； Al₂O₃+6H⁺=2Al³⁺+3H₂O；
（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：反应放热，温度升高是影响反应速率的主要因素，使反应速率增大；
（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：硫酸的浓度逐渐减小，该因素变为影响化学反应速率的主要因素，化学反应速率开始下降；
（4）催化剂加快反应速率，不影响氢气的产量，
故答案为：不会．

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．