Question

【題目】某研究小組在實(shí)驗(yàn)室探究氨基甲酸銨(NH2COONH4)分解反應(yīng)平衡常數(shù)和反應(yīng)速率的測(cè)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(jì))，在恒定溫度下使其達(dá)到分解平衡：NH2COONH4(s)2NH3(g)＋CO2(g)

實(shí)驗(yàn)測(cè)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）可以判斷該分解反應(yīng)已經(jīng)達(dá)到平衡的是________。

A．2v(NH3)＝v(CO2) B．密閉容器中總壓強(qiáng)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?jǐn)?shù)不變

E．單位時(shí)間內(nèi)消耗1 molNH2COONH4 ，同時(shí)生成2mol NH3

F．密閉容器中混合氣體的平均摩爾質(zhì)量不變 G．容器內(nèi)NH3與CO2的濃度之比為2∶1 H．6個(gè)N—H鍵斷裂的同時(shí)，有2個(gè)C=O鍵形成

（2）根據(jù)表中數(shù)據(jù)，計(jì)算25.0 ℃時(shí)的分解平衡常數(shù)______________。

（3）取一定量的氨基甲酸銨固體放在一個(gè)帶活塞的密閉真空容器中，在25.0 ℃下達(dá)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(zhì)量________(填“增加”、“減少”或“不變”)

Answer 1

【答案】 BCH K＝c2(NH3)·c(CO2)＝(c)2·(c)＝×(4.8×10－3 mol·L－1)3≈1.6×10－8(mol·L－1)3 增加

【解析】（1）根據(jù)達(dá)到平衡狀態(tài)的特征：各組分濃度不再變化，正逆反應(yīng)速率相等進(jìn)行判斷；
（2）根據(jù)化學(xué)平衡常數(shù)的表達(dá)式進(jìn)行計(jì)算；
（3）根據(jù)平衡移動(dòng)原理判斷。
（1）A、不能表示正、逆反應(yīng)速率相等，不能判斷化學(xué)反應(yīng)是否達(dá)到平衡，故A錯(cuò)誤；

B、由于正反應(yīng)方向氣體分子數(shù)增大，則密閉容器中壓強(qiáng)不變，反應(yīng)達(dá)到平衡，故B正確；

C、恒容，若平衡發(fā)生移動(dòng)，則混合氣體密度發(fā)生改變，故C正確；

D、反應(yīng)物是固體，NH3的體積分?jǐn)?shù)始終為，故D錯(cuò)誤；

E. 由方程式可知，單位時(shí)間內(nèi)消耗1 molNH2COONH4 一定生成2mol NH3，不能判斷化學(xué)反應(yīng)是否達(dá)到平衡，故E錯(cuò)誤；

F．混合氣體中氨氣和二氧化碳體積比為2:1，組成一定，平均摩爾質(zhì)量始終不變，不能判斷化學(xué)反應(yīng)是否達(dá)到平衡，故F錯(cuò)誤；

G．容器內(nèi)NH3與CO2的濃度之比為2∶1 是定值，不能判斷化學(xué)反應(yīng)是否達(dá)到平衡，故G錯(cuò)誤；

H．6個(gè)N—H鍵斷裂的同時(shí)有2個(gè)C=O鍵形成，說明正、逆反應(yīng)速率相等，化學(xué)反應(yīng)已達(dá)到平衡，故H正確。

因此，本題答案為：BCH；

（2）需將25 ℃的總濃度轉(zhuǎn)化為NH3和CO2的濃度：c(NH3)＝×4.8×10－3mol·L－1＝3.2×10－3mol·L－1，c(CO2)＝×4.8×10－3mol·L－1＝1.6×10－3mol·L－1，K＝(3.2×10－3)2×1.6×10－3≈1.6×10－8；

（3）壓縮容器體積，增大了壓強(qiáng)，平衡向著逆向移動(dòng)，氨基甲酸銨固體的質(zhì)量增加，故答案為：增加。