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：

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達到化學平衡的是___（填字母）．

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，計算25.0℃時的分解平衡常數為___________ ．

（2）已知：NH2COONH4+2H2ONH4HCO3+NH3H2O．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．

③計算25℃時，0～6min氨基甲酸銨水解反應的平均速率為__________ ．

④根據圖中信息，如何說明水解反應的平均速率隨溫度升高而增大：________________ ．

Answer 1

【答案】BC 1.6×10﹣8（mol·L﹣1）3 0.05mol·L﹣1·min﹣1 25℃反應物的起始濃度較小，但0～6min的平均反應速率（曲線的斜率）仍比15℃大

【解析】

(1)①根據化學平衡的標志來判斷；

②先根據反應 NH2COONH4(s)2NH3(g)+CO2(g)，可知平衡時容器內氣體的濃度之比為2：1，由總濃度求出NH3、CO2的平衡濃度，代入平衡常數的表達式計算；

(2)③根據化學反應速率的公式計算；

④由圖象數據，用不同初始濃度，不同溫度下的平均速率的大小說明．

(1)①A．未指明速率的方向，無法確定正逆反應速率的關系，不能確定反應是否達到平衡狀態，故A錯誤；

B．該反應是氣體體積增大的反應，當容器內壓強不變時，氣體的總量也不再發生變化，已達到平衡，故B正確；

C．容器的體積不變，該反應是氣體質量增大的反應，當密閉容器中混合氣體的密度不變，已達到平衡，故C正確；

D．因反應物（NH2COONH4）是固體物質，所以密閉容器中NH3的體積分數始終不變，為 ，不能判定反應是否達到平衡狀態，故D錯誤；

故答案為：BC；

②25.0℃時，平衡氣體總濃度4.8×10-3mol·L－1，容器內氣體的濃度之比為2：1，故NH3和CO2的濃度分別為3.2×10-3mol·L－1、1.6×10-3mol·L－1，代入平衡常數表達式：K=(3.2×10-3)2×1.6×10-3=1.6×10-8，故答案為：1.6×10-8；

(2)③25℃時，0～6min氨基甲酸銨水解反應的平均速率為V= = =0.05mol·L﹣1·min﹣1，故答案為：0.05mol·L﹣1·min﹣1；

④25℃反應物起始濃度較小，但0～6min的平均反應速率（曲線的斜率）仍比15℃大，說明水解反應的平均速率隨溫度升高而增大。

故答案為：25℃反應物起始濃度較小，但0～6min的平均反應速率（曲線的斜率）仍比15℃大。