Question

影响化学反应速率的因素很多，某课外兴趣小组用实验的方法通过图1所示装置研究反应速率的有关问题。

（1）取一段镁条，用砂纸擦去表面的氧化膜，使镁条浸入锥形瓶内足量的稀盐酸中。足量镁条与一定量盐酸反应生成H₂的量与反应时间的关系曲线如图2所示。

① 请根据实验中现象并结合图2中数据回答0到6分钟内哪一段速率最快        。

A： 0—2 分钟          B： 2—4 分钟              C： 4—6分钟

② 并请简述速率出现这种情况的其原因：                                               

（2）某同学发现，纯度、质量、表面积都相同的两铝片与H⁺浓度相同的盐酸和硫酸在同温同压下反应时产生氢气的速率差别很大，铝和盐酸反应速率更快。他决定对其原因进行探究。填写下列空白：

① 该同学认为：由于预先控制了反应的其他条件，那么，两次实验时反应的速率不一样的原因，只有以下五种可能：

原因Ⅰ：Cl^－对反应具有促进作用，而SO2－ 4对反应没有影响；

原因Ⅱ：Cl^－对反应没有影响，而SO2－ 4对反应具有阻碍作用；

原因Ⅲ：­­­­­­­­­­­­­____________________________________________________；

原因Ⅳ：Cl^－、SO2－ 4均对反应具有促进作用，但Cl^－影响更大；

原因Ⅴ：________________________________________________________。

② 该同学设计并进行了两组实验，即得出了正确结论。他取了两片等质量、外形和组成相同、表面经过砂纸充分打磨的铝片，分别放入到盛有同体积、c（H⁺）相同的稀硫酸和盐酸的试管（两试管的规格相同）中：

a．在盛有硫酸的试管中加入少量NaCl或KCl固体 ，观察反应速率是否变化；

b．在盛有盐酸的试管中加入少量Na₂SO₄或K₂SO₄固体，观察反应速率是否变化。

若观察到实验a中________________________，实验b中________________________，则说明原因Ⅰ是正确的。依次类推。该同学通过分析实验现象，得出了结论：Cl^－对反应具有加速作用。

Answer

（1）① B ② 反应为放热反应，使温度升高，加快反应速率，随反应进行，盐酸的浓度大大减小，后来反应速率反而降低。           

（2）①Cl－对反应具有促进作用，而SO2－ 4对反应具有阻碍作用，但Cl－影响大于SO2－ 4的影响；

Cl－、SO2－ 4均对反应具有阻碍作用，但SO2－ 4影响更大

② 反应速率加快；反应速率无明显变化

【解析】（1）①根据图像可知，在相同时间内，2－4分钟段产生的氢气最多，所以反应速率最快，答案选B。

② 由于反应为放热反应，随着反应的进行温度升高，加快反应速率；但同时随反应进行，盐酸的浓度大大减小，后来反应速率反而降低。 

（2）①根据几种假设可知，原因Ⅲ是Cl－对反应具有促进作用，而SO2－ 4对反应具有阻碍作用，但Cl－影响大于SO2－ 4的影响；原因Ⅴ是Cl－、SO2－ 4均对反应具有阻碍作用，但SO2－ 4影响更大。

②如果原因I正确，则a中反应速率应该是加快的，b中反应速率应该是无明显变化。