Question

I．为了探究化学反应速率及其影响因素，某研究小组以盐酸和碳酸钙反应进行了如下实验。实验方案与数据如下表，t表示收集a mLCO₂所需的时间。

序号	反应温度/℃	C(HCl)/ mol·L^-1	V(HCl)/ mL	10g碳酸钙的形状	t/min
1	20	2	10	块状	t1
2	20	2	10	粉末	t2
3	20	4	10	粉末	t3
4	40	2	10	粉末	t4

（1）设计实验1和实验2的目的是研究 _________________对化学反应速率的影响。

（2）为研究温度对对化学反应速率的影响，可以将实验_____和实验____（填序号）作对比。

（3）将实验2和实验3作对比，可知t₂___________t₃（填“﹥”、“﹤”或“﹦”）。

II．在一体积为10L密闭容器中，通入一定量的CO和H₂O，在 850℃时发生如下反应：

CO（g）+H₂O（g） CO₂（g）+H₂（g），CO浓度变化如图，

（1）则0～4 min的平均反应速率v(CO)=_____________mol·L^-1·min ^-1。

（2）该反应达到最大限度所需的时间为____________，此时CO的转化率为_____________。

Answer

固体接触面积 2 4 > 0.03 4min 60%

【解析】本题考查影响化学反应速率的因素、化学反应速率的计算、转化率的计算，I.（1）本实验是探究影响化学反应速率的因素，要求其他条件不变，对比实验1和实验2，不同的因素是碳酸钙的形状，因此实验1和实验2的目的是探究固体接触面积对化学反应速率的影响；（2） 探究温度对化学反应速率的影响，其他因素相同，温度不同，因此是实验2和实验4研究温度对化学反应速率的影响；（3）实验2和实验3探究的是浓度对反应速率的影响，浓度越大反应速率越快，实验3中盐酸的浓度大于实验2中盐酸浓度，因此实验3的化学反应速率比实验2的化学反应速率快，即t2>t3；II.（1）根据化学反应速率的数学表达式，v(CO)=(0.2－0.08)/4mol/(L·min)=0.03 mol/(L·min)；（2）根据图像，在4min时达到平衡，CO的转化率为(0.2－0.08)/0.2×100%=60%。

点睛：探究某一因素对化学反应速率的影响，要求其他条件不变，改变该因素，因此对比实验1和实验2，不同的是碳酸钙的形状，因此探究的是固体接触面积对化学反应速率的影响，问题（2）、（3）都是这样考虑。