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，該鋁片與硫酸反應產生氫氣的速率與反應時間可用如下的坐標曲線來表示，完成下列問題：

（1）曲線由0→a段不產生氫氣的原因______________________________________，有關的化學方程式為?____________________________________________。

（2）曲線由a→c段，產生氫氣的速率增加較快的主要原因_____________________________。

（3）曲線由c以后，產生氫氣的速率逐漸下降的主要原因____________________________。

Answer 1

解析：（1）在空氣中久置的鋁片表面有氧化鋁薄膜，因此，硫酸首先和氧化鋁反應，不產生氫氣；（2）a→c段，雖然硫酸的濃度漸小，但是該反應是放熱反應，反應進行中溫度逐漸升高，溫度升高，化學反應速率加快；（3）曲線c以后，硫酸的濃度逐漸減小，成為影響化學反應速率的主要因素，因此，化學反應速率逐漸下降。本題以鋁和硫酸反應為載體考查了化學反應速率的影響因素，以及分析推理能力。

答案：（1）硫酸首先和氧化鋁反應，不產生氫氣  Al₂O₃+3H₂SO₄Al₂(SO₄)₃+3H₂O

（2）反應放熱，溫度升高是影響反應速率的主要因素，使反應速率增大

（3）曲線c以后，硫酸的濃度漸小，該因素變為影響反應速率的主要因素，使反應速率減小