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。

（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 。（填編號）

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 (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“＜”)，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速率，得到c(NH2COO－）隨時間的變化趨勢如圖所示。

計算25.0℃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）＝（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)，不能說明正逆反應速率相等，不一定是平衡狀態，A錯誤；B．反應是一個前后系數和變化的反應，密閉容器中總壓強不變，證明達到了平衡狀態，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，C正確；D．由于氨氣和二氧化碳的體積比是固定的，且只有這兩種物質是氣體，因此氨氣的體積分數始終是不變，則密閉容器中氨氣的體積分數不變，不能證明達到平恒狀態，D錯誤，但選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（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，則會將壓強增大，平衡向左移動，固體質量增大；

④根據表中的數據分析：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，產物是氣體，該反應是熵增加的過程，即△S＞0；

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