Question

把在空氣中久置的鋁片5.0 g投入盛有500 mL 0.5 mol·L^－1硫酸溶液的燒杯中，該鋁片與硫酸反應(yīng)產(chǎn)生氫氣的速率與反應(yīng)時間的關(guān)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(chǎn)生氫氣的原因是___________________________________
有關(guān)反應(yīng)的化學方程式為_________________________________
（2）曲線a→c段，產(chǎn)生氫氣的速率增加較快的主要原因是_________________________
（3）曲線由c以后，產(chǎn)生氫氣的速率逐漸下降的主要原因是_________________________
（4）該反應(yīng)若使用催化劑，可使H₂產(chǎn)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(zhì)的物質(zhì)的量隨時間的變化曲線如圖所示。
由圖中的數(shù)據(jù)分析，該反應(yīng)的化學方程式為                            。
反應(yīng)從開始至2min末，Z的平均反應(yīng)速率為               。

Answer 1

（12分）(1)硫酸首先和氧化鋁反應(yīng)，不產(chǎn)生H₂(1分)
Al₂O₃＋3H₂SO₄===Al₂(SO₄)₃＋3H₂O(2分)
(2)反應(yīng)放熱，溫度升高是影響反應(yīng)速率的主要因素，使反應(yīng)速率增大(2分)
(3)硫酸的濃度逐漸減小，該因素變?yōu)橛绊懟瘜W反應(yīng)速率的主要因素，化學反應(yīng)速率開始下降(2分)
(4)不會(1分)
(5)3X + Y  2Z (2分)   0.05mol／(L·min) (2分)

試題分析：（1）鋁是活潑性較強的金屬，能迅速和空氣中的氧氣反應(yīng)生成氧化鋁，氧化鋁和稀硫酸反應(yīng)生成氯化鋁和水，所以離子方程式為Al₂O₃+6H⁺=2Al³⁺+3H₂O；
故答案為：硫酸首先與鋁片表面的Al₂O₃反應(yīng)； Al₂O₃+6H⁺=2Al³⁺+3H₂O；
（2）金屬和酸的反應(yīng)是放熱反應(yīng)，所以該反應(yīng)放熱，使溶液的溫度升高，升高溫度，化學反應(yīng)速率加快．
故答案為：由于反應(yīng)放出的熱量使溶液溫度升高而使反應(yīng)速率加快了；
（3）隨著反應(yīng)的進行，溶液中的氫離子濃度逐漸降低，所以反應(yīng)速率逐漸減小；
故答案為：隨著反應(yīng)的進行，硫酸溶液的濃度逐漸下降；
（4）催化劑不能使化學平衡移動，故H₂產(chǎn)量不會增多。
（5）根據(jù)各個物質(zhì)發(fā)生反應(yīng)的物質(zhì)的量之比等于其化學計量數(shù)之比，故化學方程式為3X + Y  2Z。
Z的平均反應(yīng)速率為0.2mol÷2L÷2min= 0.05mol／(L·min)。
點評：本題考查了根據(jù)圖象分析外界條件對化學反應(yīng)速率的影響、化學反應(yīng)速率的計算等知識點，難度不大，易錯的是（4）題，注意先進行過量計算，再根據(jù)不足量的物質(zhì)為標準進行計算。