Question

（13分）

（1）將一定量純凈的氨基甲酸銨置于密閉真空容器中（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：H2NCOONH4(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(×10-3 mol/L)	2.4	3.4	4.8	6.8	9.4

氨基甲酸銨分解反應的焓變ΔH 0（填“>”、“<”或“=”）。

可以判斷該分解反應已經達到化學平衡的是 。(填字母)

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

根據表中數據，計算25.0℃時的分解平衡常數為 。

（2）25℃時，NH3·H2O電離常數Kb=1.8×10-5，Mg(OH)2的溶度積常數Ksp=1.8×10-11，計算0.5 mol/L氨水的pH約為 。（已知lg3≈0.5）在某氯化鎂溶液中加入一定量的某濃度的氨水后，測得混合液PH=11，則此溫度下殘留在溶液中的c(Mg2+)= 。

 

Answer 1

（1）①> (2分) ②B、C(2分) ③1.64×10-8mol3/L3(3分，不寫單位扣1分)

（2）11.5 (3分) 1.8×10-5mol/L (3分，不寫單位扣1分)

【解析】

試題分析：（1）由于升高溫度，平衡氣體總濃度增大，說明升高溫度，使氨基甲酸銨分解反應正向移動，根據平衡移動原理，升高溫度平衡向吸熱反應方向移動，所以正反應是吸熱反應，故ΔH>0；②A．在任何時刻都存在2v(NH3)=v(CO2)，所以不能判斷反應達到平衡狀態(tài)，錯誤；B．由于密閉容器的容積不變，而且該反應是反應前后氣體體積不等的反應，所以若容器中總壓強不變，則反應達到平衡狀態(tài)，正確；C．由于容器的溶劑不變，而反應前后氣體的質量發(fā)生變化，所以若密閉容器中混合氣體的密度不變，則氣體的質量不變，反應達到平衡狀態(tài)，正確；D．由于反應物是固體，產物中的氨氣與二氧化碳的物質的量的比恒定是2:1，與反應是否達到平衡無關，因此密閉容器中氨氣的體積分數不變不能作為判斷反應達到平衡的標志，錯誤；在25.0℃時平衡氣體總濃度是4.8×10-3mol/L，則c(NH3)=3.2mol/L；c(CO2)=1.6mol/L，所以物質分解平衡常數為K= c2(NH3)·c(CO2)= (3.2×10-3mol/L)2×1.6×10-3mol/L =1.64×10-8mol3/L3; （2）25℃時，NH3·H2O電離常數Kb=1.8×10-5,Kb==1.8×10-5,由于一水合氨的電離程度很小，所以在0.5 mol/L 的氨水中c2(OH-)=1.8×10-5÷0.5=9×10-6 (mol/L), c (OH-)=3×10-3 mol/L,在室溫下水的離子積常數是1×10-14，所以c(H+)=(1×10-14)÷(3×10-3)=1/3×10-11，所以pH=11+0.5=11. 5；Mg(OH)2的溶度積常數Ksp=1.8×10-11，即c(Mg2+)·c2(OH-)=1.8×10-11,溶液的pH=11，則c (OH-)=1×10-3 mol/L, c(Mg2+)=1.8×10-11÷c2(OH-)=1.8×10-11÷(1×10-3)2=1.8×10-5(mol/L)。

考點：考查化學反應的熱效應、化學平衡狀態(tài)的判斷、平衡常數的計算及電離平衡常數和溶度積常數的應用的知識。