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)和水解反應(yīng)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(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(qiáng)（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(yīng)已經(jīng)達(dá)到化學(xué)平衡的是___（填字母）．

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

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)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(yīng)速率，得到c（NH2COO﹣）隨時(shí)間變化趨勢如圖所示．

③計(jì)算25℃時(shí)，0～6min氨基甲酸銨水解反應(yīng)的平均速率為__________ ．

④根據(jù)圖中信息，如何說明水解反應(yīng)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(yīng)物的起始濃度較小，但0～6min的平均反應(yīng)速率（曲線的斜率）仍比15℃大

【解析】

(1)①根據(jù)化學(xué)平衡的標(biāo)志來判斷；

②先根據(jù)反應(yīng) NH2COONH4(s)2NH3(g)+CO2(g)，可知平衡時(shí)容器內(nèi)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(shù)的表達(dá)式計(jì)算；

(2)③根據(jù)化學(xué)反應(yīng)速率的公式計(jì)算；

④由圖象數(shù)據(jù)，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(yīng)速率的關(guān)系，不能確定反應(yīng)是否達(dá)到平衡狀態(tài)，故A錯(cuò)誤；

B．該反應(yīng)是氣體體積增大的反應(yīng)，當(dāng)容器內(nèi)壓強(qiáng)不變時(shí)，氣體的總量也不再發(fā)生變化，已達(dá)到平衡，故B正確；

C．容器的體積不變，該反應(yīng)是氣體質(zhì)量增大的反應(yīng)，當(dāng)密閉容器中混合氣體的密度不變，已達(dá)到平衡，故C正確；

D．因反應(yīng)物（NH2COONH4）是固體物質(zhì)，所以密閉容器中NH3的體積分?jǐn)?shù)始終不變，為 ，不能判定反應(yīng)是否達(dá)到平衡狀態(tài)，故D錯(cuò)誤；

故答案為：BC；

②25.0℃時(shí)，平衡氣體總濃度4.8×10-3mol·L－1，容器內(nèi)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(shù)表達(dá)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(shí)，0～6min氨基甲酸銨水解反應(yīng)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(yīng)物起始濃度較小，但0～6min的平均反應(yīng)速率（曲線的斜率）仍比15℃大，說明水解反應(yīng)的平均速率隨溫度升高而增大。

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