题目内容
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) 实验测得的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(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
②根据表中数据,计算 25.0℃时氨基甲酸铵的分解平衡常数:
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
④氨基甲酸铵分解反应的熵变△S
温度/℃ | 15.0 | 20.0 | 25.0 | 30.0 | 35.0 |
平衡总压强/kPa | 5.7 | 8.3 | 12.0 | 17.1 | 24.0 |
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 |
BC
BC
.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
②根据表中数据,计算 25.0℃时氨基甲酸铵的分解平衡常数:
1.6×10-8(mol?L-1)3
1.6×10-8(mol?L-1)3
.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
增加
增加
(填“增加”、“减少”或“不变”).④氨基甲酸铵分解反应的熵变△S
>
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0(填“>”、“=”或“<”).分析: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;
④△S是物质的混乱程度的,氨基甲酸铵分解反应固体变成气体.
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;
④△S是物质的混乱程度的,氨基甲酸铵分解反应固体变成气体.
解答:解:①A、没有标明正逆反应速率,无法判断平衡状态,故A错误;
B、由于反应前后气体的化学计量数之和不相等,压强不变,达到了平衡状态,故B正确;
C、由于反应物是固体,没有达到平衡状态,气体质量会变化,容器体积不变,密度也会发生变化,所以密度不变,达到了平衡状态,故正确;
D、氨气体积分数不变,不能说明正逆反应速率相等,各组分浓度不变,故D错误;
故选BC.
②根据反应:NH2COONH4(s)?2NH3(g)+CO2(g),n(NH3)=2n(CO2),所以K=c(CO2)=
×4.8×10-3mol?L-1=1.6×10-3mol?L-1,c(NH3)=
×4.8×10-3mol?L-1=3.2×10-3mol?L-1,依据平衡常数的表达式,25.0℃时氨基甲酸铵的分解平衡常数为:1.6×10-3mol?L-1×(3.2×10-3mol?L-1)2≈1.6×10-8(mol?L-1)3,
故答案为:K=1.6×10-8(mol?L-1)3;
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;
④氨基甲酸铵分解反应是固体变成气体,混乱程度变大,△S>0,故答案为:>.
B、由于反应前后气体的化学计量数之和不相等,压强不变,达到了平衡状态,故B正确;
C、由于反应物是固体,没有达到平衡状态,气体质量会变化,容器体积不变,密度也会发生变化,所以密度不变,达到了平衡状态,故正确;
D、氨气体积分数不变,不能说明正逆反应速率相等,各组分浓度不变,故D错误;
故选BC.
②根据反应:NH2COONH4(s)?2NH3(g)+CO2(g),n(NH3)=2n(CO2),所以K=c(CO2)=
1 |
3 |
2 |
3 |
故答案为:K=1.6×10-8(mol?L-1)3;
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;
④氨基甲酸铵分解反应是固体变成气体,混乱程度变大,△S>0,故答案为:>.
点评:本题考查了化学平衡状态的判断,注重了基础知识的考查,本题难度中等.
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