Question

某校化学研究性学习小组学习了化学反应与能量的内容后，对CaCO₃与稀盐酸的反应进行了相关探究。他们在室温条件下，将CaCO₃块状固体放入1L、1mol?L^-1稀盐酸中，记录下了随反应时间的变化生成CO₂气体的物质的量情况，绘制成如图曲线。假设溶液的体积变化忽略不计，请分析以下问题：

（1）若想加快该反应的速率，可以采取的措施是       、        （答两种）。
（2）0～2min内，用HCl浓度变化表示的平均反应速率为                 ，比较0～2min、2～4min、4～6min三个时间段，反应速率最大的是                         。
（3）根据定量的数据，定性的描述0～6min内该反应的化学反应速率的变化情况              ；呈现这种变化的原因是                                                              。
（4）根据图像中曲线的变化趋势，第8min时，该反应的反应速率为                        。

Answer 1

（1）升高温度、将块状固体碾成粉末、适当增加盐酸浓度等（2）0.1mol/(L·min)   2~4 min
（3）反应在0~2 min内较慢，2~4 min内加快，4~6 min内又变慢 ；0~2 min内温度较低，反应慢，随着反应进行，放出的热量使反应体系温度升高，2~4 min内加快，之后，盐酸浓度下降，4~6 min内又变慢
（4）0  mol/(L·min)

试题分析：（1）若想加快该反应的速率，可以采取的措施是升高温度、将块状固体碾成粉末、适当增加盐酸浓度等。（2）反应的方程式为CaCO₃+2HCl＝CaCl₂+H₂O+CO₂↑由方程式物质间的关系可知，每产生1mol CO₂,会消耗2mol的HCl。 图像可以看出：在0～2min内，用HCl浓度变化表示的平均反应速率为(0.2mol÷1L)÷2min=0.1mol/(L·min)。在2~4 min内V(HCl)=(0.4mol÷1L)÷2min=0.2mol/(L·min)。在2~4 min内V(HCl)=(0.2mol÷1L)÷2min=0.1mol/(L·min)。所以在2~4 min内反应速率最大。（3）反应CaCO₃+2HCl＝CaCl₂+H₂O+CO₂↑是放热反应，在反应开始时，在0～2min内温度较低，反应慢，随着反应进行，放出的热量使反应体系温度升高，2~4 min内加快，之后，由于反应物盐酸浓度下降，因此在4~6 min内又变慢。故反应在0~2 min内较慢，2~4 min内加快，4~6 min内又变慢。（4）根据图像中曲线的变化趋势，结合前边的计算可以看出，第8min时，c(HCl)=0.所以该反应的反应速率为0 mol /(L·min)。₃与HCl反应速率变化的原因的知识。