Question

【題目】某研究小組在實(shí)驗(yàn)室探究氨基甲酸銨（NH2COONH4）分解反應(yīng)平衡常數(shù)和水解反應(yīng)速率的測(cè)定。

（1）將一定量純凈的氨基甲酸銨固體置于特制的密閉真空容器中（假設(shè)容器體積不變，固體試樣體積忽略不計(jì)），在恒定溫度下使其達(dá)到分解平衡：NH2COONH4（s）2NH3(g)+CO2(g)。

實(shí)驗(yàn)測(cè)得不同溫度下的平衡數(shù)據(jù)列于下表：

①可以判斷該分解反應(yīng)已經(jīng)達(dá)到平衡的是 。（填編號(hào)）

A．2v(NH3)=v(CO2) B．密閉容器中總壓強(qiáng)不變

C．密閉容器中混合氣體的密度不變 D．密閉容器中氨氣的體積分?jǐn)?shù)不變

②根據(jù)表中數(shù)據(jù)，列式計(jì)算25.0℃時(shí)的分解平衡常數(shù)： 。

③取一定量的氨基甲酸銨固體放在一個(gè)帶活塞的密閉真空容器中，在25.0℃下達(dá)到分解平衡。若在恒溫下壓縮容器體積，氨基甲酸銨固體的質(zhì)量 (填“增加”，“減少”或“不變”）。

④氨基甲酸銨分解反應(yīng)的焓變ΔH 0(填“＞”、“=”或“＜”)，熵變ΔS 0(填“＞”、“=”或“＜”)。

（2）已知：NH2COONH4+2H2NH4HCO3+NH3·H2O，該研究小組分別用三份不同初始濃度的氨基甲酸銨溶液測(cè)定水解反應(yīng)速率，得到c(NH2COO－）隨時(shí)間的變化趨勢(shì)如圖所示。

計(jì)算25.0℃時(shí)，0～6min 氨基甲酸銨水解反應(yīng)的平均速率 。

Answer 1

【答案】（1）①BC；②K＝c2（NH3）·c（CO2）＝（c）2×（c）＝×（4.8×10-3mol·L-1）3≈1.6×10-8（mol·L-1）3；③增加 ；④＞；＞

（2）0.05 mol·L-1·min-1

【解析】

試題分析：（1）①A．2v(NH3)═v(CO2)，不能說(shuō)明正逆反應(yīng)速率相等，不一定是平衡狀態(tài)，A錯(cuò)誤；B．反應(yīng)是一個(gè)前后系數(shù)和變化的反應(yīng)，密閉容器中總壓強(qiáng)不變，證明達(dá)到了平衡狀態(tài)，B正確；C．密閉容器中混合氣體的密度ρ＝m/V，質(zhì)量不守恒，分子變化，V不變，容器中總密度不變，證明達(dá)到了平衡狀態(tài)，C正確；D．由于氨氣和二氧化碳的體積比是固定的，且只有這兩種物質(zhì)是氣體，因此氨氣的體積分?jǐn)?shù)始終是不變，則密閉容器中氨氣的體積分?jǐn)?shù)不變，不能證明達(dá)到平恒狀態(tài)，D錯(cuò)誤，但選BC；

②反應(yīng)NH2COONH4(s)2NH3(g)+CO2(g)的K=c2(NH3)c(CO2)，設(shè)二氧化碳濃度的變化量x，

NH2COONH4(s)2NH3(g)+CO2(g)

初始濃度（mol/L） 0 0

變化濃度（mol/L） 2x x

平衡濃度（mol/L） 2x x

則3x＝4.8×10-3mol/L，即x＝1.6×10-3mol/L，K＝1.6×10-3mol/L×(3.2×10-3)2≈1.6×10-8(molL-1)3；

③若在恒溫下壓縮容器體積，則會(huì)將壓強(qiáng)增大，平衡向左移動(dòng)，固體質(zhì)量增大；

④根據(jù)表中的數(shù)據(jù)分析：溫度越高，則平衡氣體的總濃度越大，所以升高溫度，平衡正向移動(dòng)，反應(yīng)是吸熱的，反應(yīng)物是固體，產(chǎn)物是氣體，該反應(yīng)是熵增加的過(guò)程，即△S＞0；

（2）化學(xué)反應(yīng)速率V＝△c/△t＝( 2.2mol/L1.9mol/L)/6min＝0.05mol/(Lmin)。