Question

【題目】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：NH2COONH4（s）2NH3（g）+CO2（g）．實(shí)驗(yàn)測(cè)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(qiáng)（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(yīng)已經(jīng)達(dá)到化學(xué)平衡的是___（填字母）．

A．2v（NH3）=v（CO2） 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)，計(jì)算25.0℃時(shí)的分解平衡常數(shù)為___________ ．

（2）已知：NH2COONH4+2H2ONH4HCO3+NH3H2O．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（NH2COO﹣）隨時(shí)間變化趨勢(shì)如圖所示．

③計(jì)算25℃時(shí)，0～6min氨基甲酸銨水解反應(yīng)的平均速率為__________ ．

④根據(jù)圖中信息，如何說(shuō)明水解反應(yīng)的平均速率隨溫度升高而增大：________________ ．

Answer 1

【答案】BC 1.6×10﹣8（mol·L﹣1）3 0.05mol·L﹣1·min﹣1 25℃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

【解析】

(1)①根據(jù)化學(xué)平衡的標(biāo)志來(lái)判斷；

②先根據(jù)反應(yīng) NH2COONH4(s)2NH3(g)+CO2(g)，可知平衡時(shí)容器內(nèi)氣體的濃度之比為2：1，由總濃度求出NH3、CO2的平衡濃度，代入平衡常數(shù)的表達(dá)式計(jì)算；

(2)③根據(jù)化學(xué)反應(yīng)速率的公式計(jì)算；

④由圖象數(shù)據(jù)，用不同初始濃度，不同溫度下的平均速率的大小說(shuō)明．

(1)①A．未指明速率的方向，無(wú)法確定正逆反應(yīng)速率的關(guān)系，不能確定反應(yīng)是否達(dá)到平衡狀態(tài)，故A錯(cuò)誤；

B．該反應(yīng)是氣體體積增大的反應(yīng)，當(dāng)容器內(nèi)壓強(qiáng)不變時(shí)，氣體的總量也不再發(fā)生變化，已達(dá)到平衡，故B正確；

C．容器的體積不變，該反應(yīng)是氣體質(zhì)量增大的反應(yīng)，當(dāng)密閉容器中混合氣體的密度不變，已達(dá)到平衡，故C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 ，不能判定反應(yīng)是否達(dá)到平衡狀態(tài)，故D錯(cuò)誤；

故答案為：BC；

②25.0℃時(shí)，平衡氣體總濃度4.8×10-3mol·L－1，容器內(nèi)氣體的濃度之比為2：1，故NH3和CO2的濃度分別為3.2×10-3mol·L－1、1.6×10-3mol·L－1，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，故答案為：1.6×10-8；

(2)③25℃時(shí)，0～6min氨基甲酸銨水解反應(yīng)的平均速率為V= = =0.05mol·L﹣1·min﹣1，故答案為：0.05mol·L﹣1·min﹣1；

④25℃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，說(shuō)明水解反應(yīng)的平均速率隨溫度升高而增大。

故答案為：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。