Question

5．用6g CaCO₃與100mL稀鹽酸反應制取少量的CO₂，反應過程中生成的CO₂的體積（已折算為標準狀況）隨反應時間變化的情況如圖所示．下列說法正確的是（　　）

• A． OE段表示的平均反應速率最快，可能的原因是該反應是放熱反應
• B． EF段用HC1濃度的減小表示的該反應的平均反應速率為0.2 mol/（L•min）
• C． 在F點收集到的CO₂的體積最大
• D． 在G點以后收集的CO₂的量不再增多，原因是稀鹽酸已反應完全

Answer 1

分析 A．溶液中氫離子濃度越大，反應速率越快，溫度越高反應速率越快；反應速率與曲線的斜率成正比；
B．由圖可知EF段生成的二氧化碳體積為672mL-224mL=448mL，n（CO₂）=$\frac{0.448L}{22.4L/mol}$=0.02mol，根據二氧化碳的物質的量計算參加反應的n（HCl），再結合反應速率公式計算；
C．曲線上點的縱坐標的值即為該點收集的二氧化碳的體積；
D．二氧化碳體積最大為784mL，n（CO₂）=$\frac{0.784L}{22.4L/mol}$=0.035mol，根據C原子守恒知參加反應的n（CaCO₃）=0.035mol＜$\frac{6g}{100g/mol}$=0.06mol．

解答 解：A．溶液中氫離子濃度越大，反應速率越快，越高應該反應速率越快，該反應是放熱反應，但剛開始時，濃度的影響大于溫度的影響，反應速率與曲線的切線成正比，根據圖知OE段表示的平均反應速率最快，原因是稀鹽酸濃度大，故A錯誤；
B．由圖可知EF段生成的二氧化碳體積為672mL-224mL=448mL，n（CO₂）=$\frac{0.448L}{22.4L/mol}$=0.02mol，根據二氧化碳和稀鹽酸的關系式得參加反應的n（HCl）=2n（CO₂）=0.02mol×2=0.04mol，則HCl的平均反應速率=$\frac{\frac{0.04mol}{0.1L}}{1min}$=0.4 mol/（L•min），故B錯誤；
C．曲線上點的縱坐標的值即為該點收集的二氧化碳的體積，所以在G點收集到的CO₂的體積最大，故C錯誤；
D．二氧化碳體積最大為784mL，n（CO₂）=$\frac{0.784L}{22.4L/mol}$=0.035mol，根據C原子守恒知參加反應的n（CaCO₃）=0.035mol＜$\frac{6g}{100g/mol}$=0.06mol，說明碳酸鈣有剩余，則稀鹽酸完全被消耗，故D正確；
故選D．

點評 本題考查化學方程式的有關計算，側重考查分析計算能力，知道曲線切線含義，注意D中要進行過量計算，為易錯點．