Question

（16分）某探究小组用HNO₃与大理石反应过程中质量减小的方法，研究影响反应速率的因素。所用HNO₃浓度为1.00 mol·L^-1、2.00 mol·L^-1，大理石有细颗粒与粗颗粒两种规格，实验温度为298 K、308 K，每次实验HNO₃的用量为25.0 mL、大理石用量为10.00 g。

（1）请完成以下实验设计表，并在实验目的一栏中填出对应的实验编号：

实验 编号	T/K	大理石 规格	HNO3浓度(mol·L^-1)	实验目的
①	298	粗颗粒	2.00	（Ⅰ）实验①和②探究HNO3浓度对该反应速率的影响； （Ⅱ）实验①和　　  探究温度对该反应速率的影响； （Ⅲ）实验①和　　  探究大理石规格（粗、细）对该反应速率的影响；）
②
③
④

(2)实验①中CO₂质量随时间变化的关系见下图：依据反应方程式CaCO₃+HNO₃=Ca(NO₃)₂+CO₂↑+H₂O，计算实验①在70～90 s范围内HNO₃的平均反应速率为　　　　　　　　　　　　。（可用分数表示）

（3）请在答题卡的框图中，画出实验②、③和④中CO₂质量随时间变化关系的预期结果示意图。

Answer

（16分）（1）②：298；粗颗粒；1.00；  ③：308；粗颗粒；2.00；

   ④：298；细颗粒；2.00

(Ⅱ)③（Ⅲ）④。（每空1分）

（2）v（HNO3）=△c（HNO3）/△t = 1/110 mol·L-1·s-1（2分）

（3）如图：（3分）

【解析】（1）实验①和②探究HNO3浓度对该反应速率的影响，所以在实验②中改变的是硝酸的浓度，其余都是不变的，即硝酸的浓度是1.00mol/L；要探究温度对该反应速率的影响，则改变的条件就是稳定，即在实验③中温度是308℃，其余和实验①是相同的；要探究大理石规格（粗、细）对该反应速率的影响，则实验④中改变的应该是大理石的表面积，其余都是不变的。

（2）实验①在70～90 s范围内，生成CO2的质量是0.95g－0.85g＝0.1g，所以根据方程式可知，消耗硝酸的物质的量是0.1/44×2mol，所以硝酸的反应速率是

mol·L-1·s-1。

（3）考查外界条件对反应速率的影响。其它条件不变的情况下，参加反应的物质的浓度越大、或升高温度，或增大反应物的接触面积等均可以加快反应速率，所以正确的图像是（见答案）。