石灰石与稀盐酸反应的化学方程式为： CaCO₃ + 2HCl → CaCl₂ + H₂O + CO₂↑。在这个反应中，石灰石的主要成分碳酸钙（CaCO₃）与稀盐酸（HCl）发生反应，生成氯化钙（CaCl₂）、水（H₂O）和二氧化碳（CO₂）。这是一个典型的酸碱中和反应，同时也是一种复分解反应，因为反应中有两种化合物相互交换成分，生成了另外两种化合物。
反应过程中，固体碳酸钙逐渐溶解消失，并产生气泡，这是因为碳酸钙不稳定，分解成水和二氧化碳。这个反应是放热的，通常会有明显的热量释放和气体产生，二氧化碳气体在反应中释放出来，可以在实验中观察到。
这个反应在实验室和工业生产中都有重要应用，例如在制备石灰、水泥等建筑材料时，以及用于制造其他化学品。