Question

某校化學(xué)研究性學(xué)習(xí)小組學(xué)習(xí)了化學(xué)反應(yīng)與能量的內(nèi)容后，對(duì)CaCO₃與稀鹽酸的反應(yīng)進(jìn)行了相關(guān)探究。他們?cè)谑覝貤l件下，將CaCO₃塊狀固體放入1L、1mol?L^-1稀鹽酸中，記錄下了隨反應(yīng)時(shí)間的變化生成CO₂氣體的物質(zhì)的量情況，繪制成如圖曲線。假設(shè)溶液的體積變化忽略不計(jì)，請(qǐng)分析以下問(wèn)題：

（1）若想加快該反應(yīng)的速率，可以采取的措施是       、        （答兩種）。
（2）0～2min內(nèi)，用HCl濃度變化表示的平均反應(yīng)速率為                 ，比較0～2min、2～4min、4～6min三個(gè)時(shí)間段，反應(yīng)速率最大的是                         。
（3）根據(jù)定量的數(shù)據(jù)，定性的描述0～6min內(nèi)該反應(yīng)的化學(xué)反應(yīng)速率的變化情況              ；呈現(xiàn)這種變化的原因是                                                              。
（4）根據(jù)圖像中曲線的變化趨勢(shì)，第8min時(shí)，該反應(yīng)的反應(yīng)速率為                        。

Answer 1

（1）升高溫度、將塊狀固體碾成粉末、適當(dāng)增加鹽酸濃度等（2）0.1mol/(L·min)   2~4 min
（3）反應(yīng)在0~2 min內(nèi)較慢，2~4 min內(nèi)加快，4~6 min內(nèi)又變慢 ；0~2 min內(nèi)溫度較低，反應(yīng)慢，隨著反應(yīng)進(jìn)行，放出的熱量使反應(yīng)體系溫度升高，2~4 min內(nèi)加快，之后，鹽酸濃度下降，4~6 min內(nèi)又變慢
（4）0  mol/(L·min)

試題分析：（1）若想加快該反應(yīng)的速率，可以采取的措施是升高溫度、將塊狀固體碾成粉末、適當(dāng)增加鹽酸濃度等。（2）反應(yīng)的方程式為CaCO₃+2HCl＝CaCl₂+H₂O+CO₂↑由方程式物質(zhì)間的關(guān)系可知，每產(chǎn)生1mol CO₂,會(huì)消耗2mol的HCl。 圖像可以看出：在0～2min內(nèi)，用HCl濃度變化表示的平均反應(yīng)速率為(0.2mol÷1L)÷2min=0.1mol/(L·min)。在2~4 min內(nèi)V(HCl)=(0.4mol÷1L)÷2min=0.2mol/(L·min)。在2~4 min內(nèi)V(HCl)=(0.2mol÷1L)÷2min=0.1mol/(L·min)。所以在2~4 min內(nèi)反應(yīng)速率最大。（3）反應(yīng)CaCO₃+2HCl＝CaCl₂+H₂O+CO₂↑是放熱反應(yīng)，在反應(yīng)開(kāi)始時(shí)，在0～2min內(nèi)溫度較低，反應(yīng)慢，隨著反應(yīng)進(jìn)行，放出的熱量使反應(yīng)體系溫度升高，2~4 min內(nèi)加快，之后，由于反應(yīng)物鹽酸濃度下降，因此在4~6 min內(nèi)又變慢。故反應(yīng)在0~2 min內(nèi)較慢，2~4 min內(nèi)加快，4~6 min內(nèi)又變慢。（4）根據(jù)圖像中曲線的變化趨勢(shì)，結(jié)合前邊的計(jì)算可以看出，第8min時(shí)，c(HCl)=0.所以該反應(yīng)的反應(yīng)速率為0 mol /(L·min)。₃與HCl反應(yīng)速率變化的原因的知識(shí)。