Question

某研究小组在实验室探究氨基甲酸铵(NH₂COONH₄)分解反应平衡常数和水解反应速率的测定。
（1）将一定量纯净的氨基甲酸铵固体置于特制的密闭真空容器中(假设容器体积不变，固体试样体积忽略不计)，在恒定温度下使其达到分解平衡：实验测得不同温度下的平衡数据列于下表：

①可以判断该分解反应已经达到平衡的是            。

A．2v(NH3)=v(C02)	B．密闭容器中总压强不变
C．密闭容器中混合气体的密度不变	D．密闭容器中氨气的体积分数不变

②根据表中数据，列式计算25．0℃时的分解平衡常数：                。
③取一定量的氨基甲酸铵固体放在一个带活塞的密闭真空容器中，在25．O℃下达到分解平衡。若在恒温下压缩容器体积，氨基甲酸铵固体的质量         (填“增加”“减少”或“不变”)。
④氨基甲酸铵分解反应的焓变AH     O(填“>”、“=”或“<”)，熵变AS    O(填“>”、“=”或“<”)。
（2）已知：该研究小组分别用三份不同初始浓度的氨基甲酸铵溶液测定水解反应速率，得到C(NH₂C00^-)随时间的变化趋势如图所示。

⑤25．O℃时，O～6 min氨基甲酸铵水解反应的平均速率：                。
⑥据图中信息，如何说明该水解反应速率随温度升高而增大：               。

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℃时反应物的起始浓度较小，，但0～6min的平均反应速率（曲线的斜率）仍比15℃大。

试题分析：（1）①A、因未指明速率的方向，无法确定正逆反应速率的关系，错误；B、该反应是气体体积增大的反应，故当容器内压强不变时，已达到平衡，正确；C、该反应是气体质量增大的反应，故当密闭容器中混合气体的密度不变，已达到平衡，正确；D、因反应物（NH₂COONH₄）是固体物质，所以密闭容器中NH₃的体积分数始终不变，为2/3，错误。
②容器内气体的浓度之比为2：1，故NH₃和CO₂的浓度分别为3.2×10^-3 mol/L、1.6×10^-3 mol/L，代入平衡常数表达式：K=（3.2×10^-3）²×1.6×10^-3 =1.6×10^-8。
③压缩容器体积，气体压强增大，平衡向逆向移动，氨基甲酸铵质量增加。
④从表中数据可以看出，随着温度升高，气体的总浓度增大，平衡正向移动，则该反应为吸热反应，△H＞0；反应中固体变为气体，混乱度增大，△S＞0。
（2）⑤化学反应速率V=（2.2mol?L?¹-1.9mol?L?¹）÷6min==0.05mol/（L?min）。
⑥因25℃反应物起始浓度较小，但0～6min的平均反应速率（曲线的斜率）仍比15℃大。