Question

【題目】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(shù)據(jù)列于下表：

溫度(℃)	15.0	20.0	25.0	30.0	35.0
平衡總壓強(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已經達到化學平衡的是____________(填字母序號)。

A．(NH3)＝2(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．密閉容器氣體的平均摩爾質量不變

(2)根據(jù)表中數(shù)據(jù)，列式計算25.0℃時的分解平衡常數(shù)____________。

(3)取一定量的氨基甲酸銨固體放在一個帶活塞的密閉真空容器中，在25℃下達到分解平衡。若在恒溫下壓縮容器體積，平衡時氨氣的濃度____________(填“增加”、“減小”或“不變”)。

(4)氨基甲酸銨分解反應的焓變△H____________0，熵變△S____________0(填“>”、“＝”或“<”)該反應在____________條件下有利于其自發(fā)進行。

Answer 1

【答案】BC K＝c2(NH3)·c(CO2)＝(4.8×10-3)2(4.8×10-3)＝1.6×10-8 不變 > > 高溫

【解析】

(1)A. 未說反應速率的正逆，不能說明反應達到平衡狀態(tài)，故A不選；

B. 隨著反應的進行，體系壓強逐漸增大，當容器內壓強不變時，說明達平衡狀態(tài)，故B選；

C. 隨著反應的進行，混合氣體的總質量增大，而容器的體積不變，密閉容器中混合氣體的密度增大，當密度不變時，說明達平衡狀態(tài)，故C選；

D. 反應物是固體，反應產生的氣體NH3、CO2的物質的量的比不變，因此混合氣體的平均摩爾質量始終保持不變，因此密閉容器中混合氣體的平均摩爾質量不變不能作為判斷平衡的標志，故D不選；

答案選BC。

(2)根據(jù)表格和化學方程式可知，25.0℃時NH3的物質的量濃度為4.8×10-3mol/L，CO2的物質的量濃度為4.8×10-3mol/L，所以K＝c2(NH3)·c(CO2)＝(4.8×10-3)2(4.8×10-3)＝1.6×10-8；

(3)溫度不變，化學平衡常數(shù)不變， K＝c2(NH3)·c(CO2)，且保持不變，所以平衡時氨氣的濃度不變；

(4)根據(jù)表中數(shù)據(jù)可知，隨著溫度的升高，平衡氣體總濃度增大，這說明升高溫度平衡向生成氨氣和CO2的方向進行，即正反應是吸熱反應，因此該分解反應的焓變ΔH>0；正反應為氣體物質的量增大的反應，因此ΔS>0；△G=△H-T△S，要使△G<0，則溫度要高，所以該反應在高溫條件下有利于其自發(fā)進行。