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反應速率的測定。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已經達到平衡的是________。

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

E．單位時間內消耗1 molNH2COONH4 ，同時生成2mol NH3

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

（2）根據表中數據，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25.0 ℃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”)

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）根據達到平衡狀態的特征：各組分濃度不再變化，正逆反應速率相等進行判斷；
（2）根據化學平衡常數的表達式進行計算；
（3）根據平衡移動原理判斷。
（1）A、不能表示正、逆反應速率相等，不能判斷化學反應是否達到平衡，故A錯誤；

B、由于正反應方向氣體分子數增大，則密閉容器中壓強不變，反應達到平衡，故B正確；

C、恒容，若平衡發生移動，則混合氣體密度發生改變，故C正確；

D、反應物是固體，NH3的體積分數始終為，故D錯誤；

E. 由方程式可知，單位時間內消耗1 molNH2COONH4 一定生成2mol NH3，不能判斷化學反應是否達到平衡，故E錯誤；

F．混合氣體中氨氣和二氧化碳體積比為2:1，組成一定，平均摩爾質量始終不變，不能判斷化學反應是否達到平衡，故F錯誤；

G．容器內NH3與CO2的濃度之比為2∶1 是定值，不能判斷化學反應是否達到平衡，故G錯誤；

H．6個N—H鍵斷裂的同時有2個C=O鍵形成，說明正、逆反應速率相等，化學反應已達到平衡，故H正確。

因此，本題答案為：BCH；

（2）需將25 ℃的總濃度轉化為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，平衡向著逆向移動，氨基甲酸銨固體的質量增加，故答案為：增加。