Question

某探究小組用HNO₃與大理石反應過程中質(zhì)量減小的方法，研究影響反應速率的因素．所用HNO₃濃度為1.00mol/L、2.00mol/L，大理石有細顆粒和粗顆粒兩種規(guī)格，實驗溫度為25℃、35℃，每次實驗HNO₃的用量為25.00mL，大理石用量為10.00g．
（1）請完成以下實驗設(shè)計表，并在實驗目的一欄中填空：

實驗 編號	溫度 （℃）	大理石 規(guī)格	HNO3濃度（mol/L）	實驗目的
①	25	粗顆粒	2.00	（I）實驗①和②探究濃度對反應速率的影響； （II）實驗①和③探究溫度對反應速率的影響； （III）實驗①和④探究 固體物質(zhì)的表面積 對反應速率的影響
②	25	粗顆粒	1.00
③	35	粗顆粒	2.00
④	25	細顆粒	2.00

（2）實驗①中CO₂質(zhì)量隨時間變化的關(guān)系見圖．計算實驗①中70s-90s范圍內(nèi)用HNO₃表示的平均反應速率

0.01mol?L^-1?S^-1

（忽略溶液體積變化，不需要寫出計算過程）．

Answer 1

分析：（1）實驗①和②探究濃度對反應速率的影響，硝酸的濃度應該不同；
實驗①和③探究溫度對反應速率的影響，溫度應該不同；
Ⅲ中實驗①和④，大理石的規(guī)格不同；
（2）先根據(jù)圖象，求出生成二氧化碳的物質(zhì)的量，然后根據(jù)反應：CaCO₃+2HNO₃═Ca（NO₃）₂ +CO₂↑H₂O，求出消耗的硝酸的物質(zhì)的量，再由v（HNO₃）=

△c

△t

 求出反應速率．

解答：解：（1）②、由于①和②探究濃度對反應速率的影響，故硝酸的濃度不同，應該是1.00mol?L^-1，故答案為：1.00；
③、由于①和③探究溫度對反應速率的影響，故溫度不同，應該選35℃，故答案為：35；
（Ⅲ）、實驗①和④的大理石規(guī)格不同，探究的是固體物質(zhì)的表面積對反應速率的影響，故答案為：固體物質(zhì)的表面積；
（2）由圖可知70至90S，CO₂生成的質(zhì)量為m（CO₂）=0.95g-0.84g=0.11g，物質(zhì)的量為n（CO₂）=

0.11

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=0.0025molmol，根據(jù)反應CaCO₃+2HNO₃═Ca（NO₃）₂ +CO₂↑H₂O，可知消耗HNO₃的物質(zhì)的量為n（HNO₃）=2×0.025mol=0.005mol，
又溶液體積為25ml=0.025L，所以HNO₃減少的濃度△c（HNO₃）=

0.05mol

0.025L

=0.2mol/Lmol?L^-1，
反應的時間t=90s-70s=20s，所以HNO₃在70-90S范圍內(nèi)的平均反應速率為v（HNO₃）=

△c

△t

=0.01mol?L^-1?S^-1，
故答案為：0.01mol?L^-1?S^-1．

點評：本題考查化學反應速率的影響因素及反應速率的計算，注意信息中提高的條件及圖象的分析是解答的關(guān)鍵，本題較好的考查學生綜合應用知識的能力，難度中等．