Question

【題目】某探究小組用測(cè)量HNO3與大理石反應(yīng)過(guò)程中質(zhì)量減小的方法，研究影響反應(yīng)速率的因素。所用HNO3濃度為1.00 mol/L、2.00 mol/L，大理石有細(xì)顆粒與粗顆粒兩種規(guī)格，實(shí)驗(yàn)溫度為298 K、308 K，每次實(shí)驗(yàn)HNO3溶液的用量為25.0 mL、大理石用量為10.00 g。

(1)請(qǐng)完成以下實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)表，并在實(shí)驗(yàn)?zāi)康囊粰谥刑畛鰧?duì)應(yīng)的實(shí)驗(yàn)編號(hào)：

實(shí)驗(yàn)編號(hào)	T(K)	大理石規(guī)格	HNO3濃度(mol/L)	實(shí)驗(yàn)?zāi)康?/span>
①	298	粗顆粒	2.00	(I)實(shí)驗(yàn)①和②探究HNO3濃度對(duì)該反應(yīng)速率的影響 (II)實(shí)驗(yàn)①和____探究溫度對(duì)該反應(yīng)速率的影響； (III)實(shí)驗(yàn)①和____探究大理石規(guī)格(粗、細(xì))對(duì)該反應(yīng)速率的影響。
②	_____	_______	__________
③	_____	_______	__________
④	_____	_______	__________

(2)實(shí)驗(yàn)①中CO2質(zhì)量隨時(shí)間變化的關(guān)系見下圖：依據(jù)反應(yīng)方程式CaCO3+HNO3=Ca(NO3)2+CO2↑+H2O，計(jì)算實(shí)驗(yàn)①在70-90 s范圍內(nèi)HNO3的平均反應(yīng)速率____________，寫出計(jì)算過(guò)程[忽略溶液體積變化，且70s時(shí)m(CO2)=0.84g，90s時(shí)m(CO2)=0.95g]。

Answer 1

【答案】 298 粗顆粒 1.00 308 粗顆粒 2.00 298 細(xì)顆粒 2.00 ③ ④ 0.01mol/(L·s)

【解析】（1）結(jié)合已知條件，本實(shí)驗(yàn)?zāi)康氖翘骄繚舛�、溫度、接觸面積對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響，實(shí)驗(yàn)①和②探究HNO3濃度對(duì)該反應(yīng)速率的影響，則實(shí)驗(yàn)①②的溫度、大理石規(guī)格相同，濃度不同；實(shí)驗(yàn)①和③探究溫度對(duì)該反應(yīng)速率的影響，則實(shí)驗(yàn)①③中只有溫度不同；實(shí)驗(yàn)①和④探究大理石規(guī)格(粗、細(xì))對(duì)該反應(yīng)速率的影響，則實(shí)驗(yàn)①④中只有大理石規(guī)格不同，所以答案為：

實(shí)驗(yàn)編號(hào)	T/K	大理石規(guī)格	HNO3濃度/molL-1	實(shí)驗(yàn)?zāi)康?/span>
①	298	粗顆粒	2.00	（Ⅰ）實(shí)驗(yàn)①和②探究HNO3濃度對(duì)該反應(yīng)速率的影響； （Ⅱ）實(shí)驗(yàn)①和③探究溫度對(duì)該反應(yīng)速率的影響； （Ⅲ）實(shí)驗(yàn)①和④探究大理石規(guī)格（粗、細(xì)）對(duì)該反應(yīng)速率的影響。
②	298	粗顆粒	1.00
③	308	粗顆粒	2.00
④	298	細(xì)顆粒	2.00

（2）實(shí)驗(yàn)①在70-90 s范圍內(nèi)，CO2生成的質(zhì)量為m(CO2)=0.95g-0.84g=0.11g，物質(zhì)的量為n(CO2)=0.0025mol，由化學(xué)方程式可得出消耗HNO3的物質(zhì)的量為n(HNO3)=0.0025mol×2=0.005mol，又因?yàn)槿芤后w積為25.0mL=0.025L，所以HNO3在70-90s范圍內(nèi)的平均反應(yīng)速率為v(HNO3)= =0.005mol÷0.025L÷(90-70)s=0.01molL-1s-1。