Question

下表是周期表中的一部分，請回答下列問題：

（1）A是④的最高價含氧酸，其化學式為

H₂SO₄

，A中所含的化學鍵類型為

共價鍵

．
（2）將③對應的單質投入A的稀溶液中，發生的反應屬于

放熱

 反應（填“吸熱”或“放熱”），該反應中反應物的總能量

大于

生成物的總能量（填“大于”或“小于”）；若將③對應的單質和鐵用導線連接后投入A的稀溶液中，組成的裝置中能量轉化形式主要是

化學能轉化為電能

，該裝置正極材料是

Fe

．
（3）把在空氣中久置的③的單質投入A的稀溶液中，產生氫氣的速率與反應時間的關系可用如圖曲線表示：
曲線0→a段不產生氫氣的原因是

鋁表面被O₂氧化為致密的氧化膜，限制了鋁與H₂SO₄的反應

，曲線a→b段產生氫氣速率逐漸增大的主要原因是

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

，
曲線由b以后產生氫氣速率逐漸減小的主要原因是

隨反應c（H⁺）減小，該因素變為影響化學反應速率的主要因素，化學反應速率開始下降

．
（4）①和②對應的單質在一個固定體積的密閉容器中發生可逆反應，該反應達到平衡的標志是

各成分的濃度（或質量、物質的量、壓強等）不再變化

（請列舉一項）．

Answer 1

分析：由元素在周期表中的位置可知，①為H，②為N，③為Al，④為S，
（1）硫元素最高價含氧酸是硫酸，屬于共價化合物，含有共價鍵；
（2）金屬與酸的反應是放熱反應；放熱反應反應中反應物的總能量大于生成物的總能量；若Al和鐵用導線連接后投入硫酸的稀溶液中，組成原電池，較活潑的金屬作負極、較不活潑的金屬作正極；
（3）鋁表面被O₂氧化為致密的氧化膜，限制了鋁與H₂SO₄的反應，開始不產生氫氣；
金屬和酸的反應是放熱反應，曲線a→b段溫度升高是影響反應速率的主要因素，
曲線由b以后溶液的濃度是影響化學反應速率的主要因素；
（4）可逆反應到達平衡時，正逆反應速率相等，各成分的濃度（或質量、物質的量、壓強等）不再變化．

解答：解：由元素在周期表中的位置可知，①為H，②為N，③為Al，④為S，
（1）硫元素最高價含氧酸是H₂SO₄，屬于共價化合物，含有共價鍵，
故答案為：H₂SO₄；共價鍵；
（2）Al與稀硫酸的反應是放熱反應，故反應物的總能量大于生成物的總能量；
若Al和鐵用導線連接后投入硫酸的稀溶液中，組成原電池，化學能轉化為電能，Al較活潑作負極、Fe較不活潑作正極，
故答案為：放熱；大于；化學能轉化為電能；Fe；
（3）鋁是活潑性較強的金屬，能迅速和空氣中的氧氣反應生成致密的氧化鋁膜，限制了鋁與H₂SO₄的反應，氧化鋁首先稀硫酸反應生成氯化鋁和水，不產生H₂；
金屬和酸的反應是放熱反應，使溶液的溫度升高，曲線a→b段溫度升高是影響反應速率的主要因素，化學反應速率加快；
隨著反應的進行，溶液中的氫離子濃度逐漸降低，曲線由b以后氫離子濃度是影響化學反應速率的主要因素，所以反應速率逐漸減小；
故答案為：鋁表面被O₂氧化為致密的氧化膜，限制了鋁與H₂SO₄的反應；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；隨反應c（H⁺）減小，該因素變為影響化學反應速率的主要因素，化學反應速率開始下降；
（4）可逆反應到達平衡時，正逆反應速率相等，各成分的濃度（或質量、物質的量、壓強等）不再變化，
故答案為：各成分的濃度（或質量、物質的量、壓強等）不再變化．

點評：題目比較綜合，涉及結構性質位置關系、原電池、化學反應中能量變化、化學反應速率影響因素、平衡狀態的特征等，難度不大，（3）中注意根據圖象分析理解隨反應進行影響反應速率的主導元素．