Question

某研究小組在實(shí)驗(yàn)室探究氨基甲酸銨（H₂NCOONH₄）水解反應(yīng)速率的測(cè)定和分解反應(yīng)平衡常數(shù)．
（1）已知：H₂NCOONH₄+2H₂O?NH₄HCO₃+NH₃?H₂O．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（H₂NCOO^-）隨時(shí)間變化趨勢(shì)如圖所示．
①25℃時(shí)，0～6min氨基甲酸銨水解反應(yīng)的平均速率為

 

．
②對(duì)比如圖中哪兩條曲線，能得出“水解反應(yīng)速率隨溫度升高而增大”的結(jié)論？

 

．
（2）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：H₂NCOONH₄（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

③能標(biāo)志該分解反應(yīng)已經(jīng)達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)的是

 

．
A．單位時(shí)間內(nèi)生成1mol CO₂的同時(shí)消耗2mol NH₃
B．容器內(nèi)氣體壓強(qiáng)保持不變
C．容器中CO₂與NH₃的物質(zhì)的量之比保持不變
D．容器中混合氣體的密度保持不變
④根據(jù)表中數(shù)據(jù)計(jì)算，15.0℃時(shí)的分解平衡常數(shù)（K_c）為

 

．
⑤氨基甲酸銨分解反應(yīng)屬于

 

反應(yīng)（填放熱或吸熱），理由是

 

．
⑥氨基甲酸銨分解反應(yīng)的熵變△S

 

0（填＞、＜或=）．

Answer 1

考點(diǎn)：化學(xué)平衡的計(jì)算,化學(xué)平衡的影響因素,化學(xué)平衡狀態(tài)的判斷

專(zhuān)題：

分析：（1）①根據(jù)化學(xué)反應(yīng)速率的公式來(lái)計(jì)算；
②由圖象數(shù)據(jù)可以得出，用不同初始濃度，不同溫度下的平均速率的大小來(lái)說(shuō)明．
（2）③根據(jù)化學(xué)平衡的標(biāo)志來(lái)判斷；
④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，最后代入平衡常數(shù)的表達(dá)式來(lái)計(jì)算；
⑤根據(jù)表中數(shù)據(jù)判斷隨著溫度升高，平衡移動(dòng)的方向，從而判斷出正反應(yīng)是吸熱還是放熱；
⑥根據(jù)氣態(tài)物質(zhì)的熵大于液態(tài)物質(zhì)的熵判斷出熵變；

解答： 解：（1）①化學(xué)反應(yīng)速率V=

△c

△t

=

2.2mol/L-1.9mol/L

6min

=0.05mol/（L?min），故答案為：0.05mol/（L?min）；
②因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，
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．
（2）③A、單位時(shí)間內(nèi)生成1mol CO₂相當(dāng)于生成2mol NH₃同時(shí)消耗2mol NH₃，則正逆反應(yīng)速率相等，故A正確；
B、該反應(yīng)是氣體體積增大的反應(yīng)，故當(dāng)容器內(nèi)壓強(qiáng)不變時(shí)，已達(dá)到平衡，故B正確；
C、因反應(yīng)物（NH₂COONH₄）是固體物質(zhì)，所以CO₂與NH₃的物質(zhì)的量之比，為1：2，故C錯(cuò)誤；
D、該反應(yīng)是氣體質(zhì)量增大的反應(yīng)，故當(dāng)密閉容器中混合氣體的密度不變，已達(dá)到平衡，故D正確；
故選：ABD；
④15.0℃時(shí)，總濃度為2.4×10^-3 mol/L，容器內(nèi)氣體的濃度之比為2：1，故NH₃和CO₂的濃度分別為1.6×10^-3 mol/L、0.8×10^-3 mol/L，代入平衡常數(shù)表達(dá)式：K=（1.6×10^-3）²×0.8×10^-3 =2.048×10^-9，故答案為：2.048×10^-9；
⑤從表中數(shù)據(jù)可以看出，隨著溫度升高，氣體的總濃度增大，平衡正向移動(dòng)，則該反應(yīng)為吸熱反應(yīng)，△H＞0；故答案為：吸熱；隨著溫度升高，平衡氣體濃度增大；
⑥反應(yīng)中固體變?yōu)闅怏w，混亂度增大，△S＞0，故答案為：＞；

點(diǎn)評(píng)：本題是一道考查化學(xué)反應(yīng)速率概念及其計(jì)算，化學(xué)平衡、化學(xué)平衡常數(shù)的概念及其計(jì)算，以及判斷反應(yīng)的焓變、熵變等相關(guān)知識(shí)的試題，要求考生利用圖表、進(jìn)行數(shù)據(jù)分析判斷，吸收、提取有效信息，突出了化學(xué)信息運(yùn)用能力的考查．同時(shí)，對(duì)于作為化學(xué)的基本技能之一的化學(xué)計(jì)算，滲透在相關(guān)的知識(shí)塊之中，強(qiáng)調(diào)計(jì)算的實(shí)用性以及認(rèn)識(shí)、解決問(wèn)題的綜合性．