Question

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

（1）可以判斷該分解反應已經達到平衡的是________(填字母序號)。

A．2v(NH3)＝v(CO2)

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不變

（2）根據表中數據，列式計算25.0 ℃時的分解平衡常數：____________________________。

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

（4）氨基甲酸銨分解反應的焓變ΔH____0(填“>”“＝”或“<”，下同)，熵變ΔS____0。

Answer 1

【答案】 BC ··1.6×10－8 增加 > >

【解析】（1）A．2v(NH3)＝v(CO2)沒有指明正逆反應速率，且不滿足反應速率之比是化學計量數之比，沒有達到平衡狀態，A錯誤；B．正反應是體積增大的可逆反應，因此密閉容器中總壓強不變說明達到平衡狀態，B正確；C．密度是混合氣的質量和容器容積的比值，在反應過程中容積始終是不變的，質量是變化的，所以密閉容器中混合氣體的密度不變說明達到平衡狀態，C正確；D．上述反應中反應物無氣體參加，因此生成物中各組分氣體體積分數恒定不變，所以密閉容器中氨氣的體積分數不變不能說明反應達到平衡狀態，D錯誤，答案選BC；（2）25℃時平衡總濃度是4.8×10－3mol/L，則二氧化碳和氨氣濃度分別是1.6×10－3mol/L、3.2×10－3mol/L，根據K＝c2(NH3)·c(CO2)可知平衡常數為(3.2×10－3)2×1.6×10－3≈1.6×10－8。（3）由NH2COONH4(s)2NH3(g)＋CO2(g)知正反應氣體分子數增加，增大壓強平衡向逆反應方向移動，所以氨基甲酸銨固體的質量將增加。（4）由表中數據可以得出，隨著溫度的升高生成物濃度增大，平衡向正反應方向移動，因此正反應是吸熱反應，所以ΔH>0；根據NH2COONH4(s)2NH3(g)＋CO2(g)可知正反應是生成物氣體分子數增多的反應，所以ΔS>0。