Một nhóm nghiên cứu về tốc độ phản ứng đã tiến hành hai thí nghiệm với vụn đá hoa (thành phần chính là Calcium carbonate) và dung dịch hydrochloric acid. Thí nghiệm 1: Dùng 0,5 gam vụn đá hoa và 50mL dung dịch hydrochloric acid 1M. Thí nghiệm 2: Dùng 0,5 gam vụn đá hoa đã được nghiền nhỏ và 50mL dung dịch hydrochloric acid 1M. Sau đó, nhóm nghiên cứu đã đo thể tích khí sinh ra theo thời gian và xây dựng đồ thị như hình dưới. [Hình cần kiểm tra lại: p3_f2]

(AI giải đề cho tôi)
Phản ứng: $CaC{O}_3+2HCl\to CaC{l}_2+C{O}_2\uparrow +H_{2}O$.

a) Đúng. Hai thí nghiệm chỉ khác nhau ở độ mịn của vụn đá hoa (nghiền nhỏ làm tăng diện tích tiếp xúc), nên yếu tố chính ảnh hưởng tốc độ là diện tích tiếp xúc.

b) Đúng. Theo đồ thị, tại $t=100$ s: đường (a) đạt khoảng 80 cm³, đường (b) đạt khoảng 70 cm³. Thí nghiệm 1 (vụn to, phản ứng chậm hơn) ứng với đường (b): $v_{tb}=70/100=0,7$ cm³/s; thí nghiệm 2 (nghiền nhỏ, nhanh hơn) ứng với đường (a): $v_{tb}=80/100=0,8$ cm³/s.

c) Sai. Thí nghiệm 2 nghiền nhỏ nên phản ứng nhanh hơn, ứng với đường dốc hơn là đường (a); thí nghiệm 1 ứng với đường (b). Phát biểu đảo ngược nên sai.

d) Đúng. $n_{CaC{O}_3}=0,5/100=0,005$ mol; $n_{HCl}=0,05\times 1=0,05$ mol. Theo phương trình, $0,005$ mol $CaC{O}_3$ chỉ cần $0,01$ mol $HCl$ nên HCl dư, $CaC{O}_3$ là chất hạn chế. Lượng đá hoa hai thí nghiệm bằng nhau nên khi phản ứng kết thúc, cả hai cùng sinh ra $0,005$ mol $C{O}_2$, thể tích khí bằng nhau (khoảng 80 cm³ trên đồ thị). Kết quả khớp với đáp án nguồn: a) Đúng, b) Đúng, c) Sai, d) Đúng.
a) (AI giải đề cho tôi)
(AI giải đề cho tôi)
Chỉ khác biệt giữa hai thí nghiệm là độ mịn của vụn đá hoa, tức diện tích tiếp xúc, nên đây là yếu tố chính làm thay đổi tốc độ phản ứng.
b) (AI giải đề cho tôi)
(AI giải đề cho tôi)
Đọc đồ thị tại t = 100 s: đường (b) ~70 cm³ (thí nghiệm 1) → 0,7 cm³/s; đường (a) ~80 cm³ (thí nghiệm 2) → 0,8 cm³/s.
c) (AI giải đề cho tôi)
(AI giải đề cho tôi)
Thí nghiệm 2 (nghiền nhỏ) phản ứng nhanh hơn nên ứng với đường (a); thí nghiệm 1 ứng với đường (b). Phát biểu nói ngược lại nên sai.
d) (AI giải đề cho tôi)
(AI giải đề cho tôi)
$n_{CaC{O}_3}=0,005$ mol, $n_{HCl}=0,05$ mol nên HCl dư, CaCO_3 hạn chế; lượng đá hoa như nhau ở cả hai thí nghiệm nên tổng thể tích CO_2 thu được bằng nhau.