Question

（10分）把在空气中久置的铝片5.0 g投入盛有 500 mL 0.5 mol·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可用如下的坐标曲线来表示，回答下列问题：

（1）曲线由0→a段不产生氢气的原因是        ,有关的化学方程式为                        ；

（2）曲线由a→b段产生氢气的速率较慢的原因是：                                          ；

（3）曲线由b→c段，产生氢气的速率增加较快的主要原因：                        ；

（4）曲线由c以后，产生氢气的速率逐渐下降的主要原因：                         。

Answer

（1）铝片表面被氧化成氧化铝，与硫酸反应不产生气体，Al2O3+3H2SO4=Al2(SO4)3+3H2O；

（2）体系温度较低；

（3）铝与硫酸反应放热，使溶液温度升高，反应速率加快；

（4）随反应进行，硫酸的浓度逐渐减小，反应速率减慢。

【解析】

试题分析：（1）曲线由0→a段不产生氢气的原因是铝片表面被氧化成氧化铝，首先是氧化铝与硫酸的反应，不产生气体，反应方程式是Al2O3+3H2SO4=Al2(SO4)3+3H2O；（2）曲线由a→b段产生氢气的速率较慢的原因是反应体系温度较低，温度降低，化学反应速率减小；（3）曲线由b→c段，产生氢气的速率增加较快的主要原因是铝与硫酸反应是放热反应，反应放出的热量使溶液温度升高，从而使反应速率加快；（4）曲线由c以后，产生氢气的速率逐渐下降的主要原因是随反应进行，硫酸的浓度逐渐减小，浓度对速率的影响大于温度对速率的影响，所以反应速率减慢。

考点：考查硫酸与在空气中放置的金属铝反应速率的变化原因的分析的知识。