Question

某研究小組在實驗室探究氨基甲酸銨（NH₂COONH₄）分解反應(yīng)平衡常數(shù)的測定．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），在恒定溫度下使其達到分解平衡：NH₂COONH₄（s）?2NH₃（g）+CO₂（g）△H=a kJ/mol
實驗測得不同溫度下的平衡數(shù)據(jù)列于下表：

溫度/℃	15.0	20.0	25.0	30.0	35.0
平衡總壓強/kPa	5.7	8.3	12.0	17.1	24.0
平衡氣體總濃度/mol?L-1	2.4×10-3	3.4×10-3	4.8×10-3	6.8×10-3	9.4×10-3

①取一定量的氨基甲酸銨固體放在一個100L的密閉真空容器中，在25.0℃達到分解平衡．則反應(yīng)

 

熱（填“吸”或“放”）

 

 kJ/mol（用含a字母表示）．若將溫度降到15.0℃，再次達平衡后氨基甲酸銨固體改變

 

g
②根據(jù)表中數(shù)據(jù)，列式計算25.0℃時的分解平衡常數(shù)：

 

．

Answer 1

考點：化學(xué)平衡的影響因素,化學(xué)平衡建立的過程,化學(xué)平衡常數(shù)的含義

專題：化學(xué)平衡專題

分析：①根據(jù)溫度變化對平衡常數(shù)的影響判斷反應(yīng)熱情況；根據(jù)達到平衡時生成二氧化碳的濃度及熱化學(xué)方程式計算出吸收的熱量；根據(jù)15℃時二氧化碳的濃度計算出溫度變化過程中氨基甲酸銨固體改變的質(zhì)量；
②先根據(jù)反應(yīng) NH₂COONH₄（s）?2NH₃（g）+CO₂（g）．可知平衡時容器內(nèi)氣體的濃度之比為2：1，由總濃度求出NH₃、CO₂ 的平衡濃度，最后代入平衡常數(shù)的表達式來計算．

解答： 解：①根據(jù)表中數(shù)據(jù)可知，溫度升高，平衡氣體的總濃度增大可知，該反應(yīng)為吸熱反應(yīng)；在25.0℃達到分解平衡時，容器內(nèi)氣體的濃度之比為2：1，所以達到平衡時生成的二氧化碳的濃度為：4.8×10^-3mol/L×

1

3

=1.6×10^-3 mol/L，100L 該容器中達到平衡時二氧化碳的物質(zhì)的量為：1.6×10^-3 mol/L×100L=0.16mol，根據(jù)NH₂COONH₄（s）?2NH₃（g）+CO₂（g）△H=a kJ/mol可知，放出0.16mol二氧化碳吸收的熱量為0.16akJ；15.0℃時達到平衡時二氧化碳的濃度為：2.4×10^-3mol/L×

1

3

=8×10^-4mol/L，100L 該容器中達到平衡時二氧化碳的物質(zhì)的量為：8×10^-4 mol/L×100L=0.08mol，二氧化碳的物質(zhì)的量變化為：0.16mol-0.08mol=0.08mol，根據(jù)反應(yīng)方程式可知，氨基甲酸銨固體改變的物質(zhì)的量為0.08mol，質(zhì)量為：78g/mol×0.08mol=6.24g，
故答案為：吸熱；0.16akJ；6.24；
②平衡時總濃度為：4.8×10^-3mol/L，容器內(nèi)氣體的濃度之比為2：1，故NH₃和CO₂的濃度分別為：3.2×10^-3 mol/L、1.6×10^-3 mol/L，代入平衡常數(shù)表達式：K=（3.2×10^-3 ）²×1.6×10^-3 =1.6×10^-8，
故答案為：1.6×10^-8．

點評：本題考查了化學(xué)平衡的影響因素、化學(xué)平衡的建立過程、化學(xué)平衡常數(shù)的含義及計算，題目難度中等，注意明確化學(xué)平衡的影響因素，掌握化學(xué)平衡常數(shù)的概念及計算方法；正確分析反應(yīng)方程式特點是解題關(guān)鍵．