Question

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：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            。

A．2v(NH3)=v(C02)	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．O℃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定水解反應速率，得到C(NH₂C00^-)隨時間的變化趨勢如圖所示。

⑤25．O℃時，O～6 min氨基甲酸銨水解反應的平均速率：                。
⑥據圖中信息，如何說明該水解反應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。

試題分析：（1）①A、因未指明速率的方向，無法確定正逆反應速率的關系，錯誤；B、該反應是氣體體積增大的反應，故當容器內壓強不變時，已達到平衡，正確；C、該反應是氣體質量增大的反應，故當密閉容器中混合氣體的密度不變，已達到平衡，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2/3，錯誤。
②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^-3 mol/L、1.6×10^-3 mol/L，代入平衡常數表達式：K=（3.2×10^-3）²×1.6×10^-3 =1.6×10^-8。
③壓縮容器體積，氣體壓強增大，平衡向逆向移動，氨基甲酸銨質量增加。
④從表中數據可以看出，隨著溫度升高，氣體的總濃度增大，平衡正向移動，則該反應為吸熱反應，△H＞0；反應中固體變為氣體，混亂度增大，△S＞0。
（2）⑤化學反應速率V=（2.2mol?L?¹-1.9mol?L?¹）÷6min==0.05mol/（L?min）。
⑥因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。