Question

【题目】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反应速率的测定。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：NH2COONH4(s)2NH3(g)＋CO2(g)

实验测得不同温度下的平衡数据列于下表：

温度/℃	15.0	20.0	25.0	30.0	35.0
平衡气体总浓度/mol·L－1	2.4×10－3	3.4×10－3	4.8×10－3	6.8×10－3	9.4×10－3

（1）可以判断该分解反应已经达到平衡的是________。

A．2v(NH3)＝v(CO2) 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

E．单位时间内消耗1 molNH2COONH4 ，同时生成2mol NH3

F．密闭容器中混合气体的平均摩尔质量不变 G．容器内NH3与CO2的浓度之比为2∶1 H．6个N—H键断裂的同时，有2个C=O键形成

（2）根据表中数据，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25.0 ℃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”)

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）根据达到平衡状态的特征：各组分浓度不再变化，正逆反应速率相等进行判断；
（2）根据化学平衡常数的表达式进行计算；
（3）根据平衡移动原理判断。
（1）A、不能表示正、逆反应速率相等，不能判断化学反应是否达到平衡，故A错误；

B、由于正反应方向气体分子数增大，则密闭容器中压强不变，反应达到平衡，故B正确；

C、恒容，若平衡发生移动，则混合气体密度发生改变，故C正确；

D、反应物是固体，NH3的体积分数始终为，故D错误；

E. 由方程式可知，单位时间内消耗1 molNH2COONH4 一定生成2mol NH3，不能判断化学反应是否达到平衡，故E错误；

F．混合气体中氨气和二氧化碳体积比为2:1，组成一定，平均摩尔质量始终不变，不能判断化学反应是否达到平衡，故F错误；

G．容器内NH3与CO2的浓度之比为2∶1 是定值，不能判断化学反应是否达到平衡，故G错误；

H．6个N—H键断裂的同时有2个C=O键形成，说明正、逆反应速率相等，化学反应已达到平衡，故H正确。

因此，本题答案为：BCH；

（2）需将25 ℃的总浓度转化为NH3和CO2的浓度：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）压缩容器体积，增大了压强，平衡向着逆向移动，氨基甲酸铵固体的质量增加，故答案为：增加。