Question

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(cè)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(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：實(shí)驗(yàn)測(cè)得不同溫度下的平衡數(shù)據(jù)列于下表：

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(C02)	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)，列式計(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．O℃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”)。
④氨基甲酸銨分解反應(yīng)的焓變AH     O(填“>”、“=”或“<”)，熵變AS    O(填“>”、“=”或“<”)。
（2）已知：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(cè)定水解反應(yīng)速率，得到C(NH₂C00^-)隨時(shí)間的變化趨勢(shì)如圖所示。

⑤25．O℃時(shí)，O～6 min氨基甲酸銨水解反應(yīng)的平均速率：                。
⑥據(jù)圖中信息，如何說(shuō)明該水解反應(yīng)速率隨溫度升高而增大：               。

Answer 1

（1）①BC ②K=CO(NH₃)?C(CO₂)=1.6×10^-8 ③增加 ④ >  >
（2）⑤0.05mol?L^-1?min^-1
⑥25℃時(shí)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。

試題分析：（1）①A、因未指明速率的方向，無(wú)法確定正逆反應(yīng)速率的關(guān)系，錯(cuò)誤；B、該反應(yīng)是氣體體積增大的反應(yīng)，故當(dāng)容器內(nèi)壓強(qiáng)不變時(shí)，已達(dá)到平衡，正確；C、該反應(yīng)是氣體質(zhì)量增大的反應(yīng)，故當(dāng)密閉容器中混合氣體的密度不變，已達(dá)到平衡，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2/3，錯(cuò)誤。
②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^-3 mol/L、1.6×10^-3 mol/L，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。
③壓縮容器體積，氣體壓強(qiáng)增大，平衡向逆向移動(dòng)，氨基甲酸銨質(zhì)量增加。
④從表中數(shù)據(jù)可以看出，隨著溫度升高，氣體的總濃度增大，平衡正向移動(dòng)，則該反應(yīng)為吸熱反應(yīng)，△H＞0；反應(yīng)中固體變?yōu)闅怏w，混亂度增大，△S＞0。
（2）⑤化學(xué)反應(yīng)速率V=（2.2mol?L?¹-1.9mol?L?¹）÷6min==0.05mol/（L?min）。
⑥因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。