Question

【題目】某研究小組在實驗室探究氨基甲酸銨（NH2COONH4）分解反應平衡常數(shù)和水解反應速率的測定。

（1）將一定量純凈的氨基甲酸銨置于特制的密閉真空容器中(假設容器體積不變，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)。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(×10－3mol/L)	2.4	3.4	4.8	6.8	9.4

①可以判斷該分解反應已經(jīng)達到化學平衡的是___________。

A．

B．密閉容器中總壓強不變

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數(shù)不變

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)：__________________________。

③氨基甲酸銨分解反應的焓變△H_________0，熵變△S________0（填＞、＜或＝）。

（2）已知：NH2COONH4＋2H2ONH4HCO3＋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速率，得到c(NH2COO－)隨時間變化趨勢如圖所示。

計算25℃時，0～6min氨基甲酸銨水解反應的平均速率_______________________。

Answer 1

【答案】（1）①BC；②K＝c2(NH3)·c(CO2)＝(2c/3)2(1c/3)＝1.6×10－8（mol·L－1)3③＞，＞

（2）⑤0.05mol·L－1·min－1；

【解析】

試題分析：①A．2v（NH3）＝v（CO2），不能說明正逆反應速率相等，不一定是平衡狀態(tài)，A錯誤；B．反應是一個前后系數(shù)和變化的反應，密閉容器中總壓強不變，證明達到了平衡狀態(tài)，B正確；C．密閉容器中混合氣體的密度ρ＝m/V，質量不守恒，分子變化，V不變，容器中總密度不變，證明達到了平衡狀態(tài)，C正確；D．密閉容器中氨氣和二氧化碳的體積比始終不變，則氨氣的體積分數(shù)不變，不能證明達到平恒狀態(tài)，D錯誤；答案選BC；

②反應NH2COONH4(s)2NH3(g)+CO2(g)的K=c2(NH3)c(CO2)，設二氧化碳濃度的變化量x，

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

初始濃度： 0 0

變化濃度： 2x x

平衡濃度： 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，反應是吸熱的，反應物是固體，產(chǎn)物是氣體，該反應是熵增加的過程，即△H＞0；

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