Question

【题目】将一定量纯净的氨基甲酸胺（H2NCOONH4）固体，置于特制密闭真空容器中（假设容器体积不变，固体试样体积忽略不计），在恒定温度下使反应： H2NCOONH4(s)2NH3(g)+CO2(g)达到分解平衡，实验测得不同温度及反应时间（t1<t2<t3）的有关表格：

氨基甲酸铵分解时温度、气体总浓度及反应时间的关系。

温度/℃ 气体总浓度(mol/L) 时间/min	15	25	35
0	0	0	0
t1	0.9×10-3	2.7×10-3	8.1×10-3
t2	2.4×10-3	4.8×10-3	9.4×10-3
t3	2.4×10-3	4.8×10-3	9.4×10-3

(1)在25℃，0-t1时间内产生氨气的平均速率为___。

(2)根据表中数据换算出，15℃时合成反应2NH3(g)+CO2(g) H2NCOONH4(s)平衡常数K约为___。

(3)以捕捉到的CO2与H2为原料可合成甲醇（CH3OH），其反应的化学方程为：CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2(g) ΔH<0在恒温恒容的密闭容器中，加入1molCO2和3molH2，充分反应达平衡时放出热量akJ，若在原容器中加入2molCO2和6molH2，在相同温度下反应达平衡时放热bkJ，则a和b满足的关系___。

Answer 1

【答案】×10-3mol/(L·min) 4.9×108 b>2a

【解析】

(1)反应物呈固态，所以生成物中c(NH3):c(CO2)=2:1，由25℃，0-t1时间内混合气的总浓度，可求得c(NH3)，从而求出产生氨气的平均速率。

(2)根据表中数据，求出15℃时2.4×10-3mol/L混合气中所含NH3、CO2的浓度，代入公式K=，可求出平衡常数。

(3)将原容器中加入2molCO2和6molH2后平衡移动过程分解为两个过程：一个过程为加压但平衡不移动，另一过程为平衡移动过程，然后分别进行分析，确定热量变化，然后与原平衡进行比较，确定a和b满足的关系。

(1) 25℃，0-t1时间内混合气的总浓度为2.7×10-3mol/L，生成物中c(NH3):c(CO2)=2:1，因为反应物呈固态，所以c(NH3)=×2.7×10-3mol/L=1.8×10-3mol/L，氨气的平均速率==×10-3mol/(L·min)。答案为：×10-3mol/(L·min)；

(2)15℃时,c(总)=2.4×10-3mol/L，c(NH3)=1.6×10-3mol/L，c(CO2)= 8×10-4mol/L，K==4.9×108。答案为：4.9×108；

(3)在恒温恒容的密闭容器中，1molCO2和3molH2充分反应,达平衡时放出热量akJ。将原容器中加入2molCO2和6molH2，相当于压强增大为原来的二倍，若加压但平衡不移动，则放热2akJ；加压后平衡正向移动，反应继续放出热量，所以与原平衡进行比较，放出的热量比原来的二倍还要大，故a和b满足的关系为b>2a。答案为：b>2a。