Question

（16分）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1.00 mol·L^-1、2.00 mol·L^-1，大理石有細顆粒與粗顆粒兩種規(guī)格，實驗溫度為298 K、308 K，每次實驗HNO₃的用量為25.0 mL、大理石用量為10.00 g。
（1）請完成以下實驗設計表，并在實驗目的一欄中填出對應的實驗編號：

實驗 編號	T/K	大理石 規(guī)格	HNO3濃度(mol·L-1)	實驗目的
①	298	粗顆粒	2.00	（Ⅰ）實驗①和②探究HNO3濃度對該反應速率的影響； （Ⅱ）實驗①和　　 探究溫度對該反應速率的影響； （Ⅲ）實驗①和　　 探究大理石規(guī)格（粗、細）對該反應速率的影響；）
②
③
④

(2)實驗①中CO₂質(zhì)量隨時間變化的關系見下圖：依據(jù)反應方程式CaCO₃+HNO₃=Ca(NO₃)₂+CO₂↑+H₂O，計算實驗①在70～90 s范圍內(nèi)HNO₃的平均反應速率為　　　　　　　　　　　　。（可用分數(shù)表示）
（3）請在答題卡的框圖中，畫出實驗②、③和④中CO₂質(zhì)量隨時間變化關系的預期結果示意圖。

Answer 1

（16分）（1）②：298；粗顆粒；1.00；  ③：308；粗顆粒；2.00；
④：298；細顆粒；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）如圖：（3分）

（1）實驗①和②探究HNO₃濃度對該反應速率的影響，所以在實驗②中改變的是硝酸的濃度，其余都是不變的，即硝酸的濃度是1.00mol/L；要探究溫度對該反應速率的影響，則改變的條件就是穩(wěn)定，即在實驗③中溫度是308℃，其余和實驗①是相同的；要探究大理石規(guī)格（粗、細）對該反應速率的影響，則實驗④中改變的應該是大理石的表面積，其余都是不變的。
（2）實驗①在70～90 s范圍內(nèi)，生成CO₂的質(zhì)量是0.95g－0.85g＝0.1g，所以根據(jù)方程式可知，消耗硝酸的物質(zhì)的量是0.1/44×2mol，所以硝酸的反應速率是
mol·L^-1·s^-1。
（3）考查外界條件對反應速率的影響。其它條件不變的情況下，參加反應的物質(zhì)的濃度越大、或升高溫度，或增大反應物的接觸面積等均可以加快反應速率，所以正確的圖像是（見答案）。