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）

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定水解反應(yīng)速率，得到c(NH2COO－）隨時(shí)間的變化趨勢如圖所示。

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，則會將壓強(qiáng)增大，平衡向左移動，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，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)。