Question

【题目】氨气是一种重要的化工原料，在工农业中都有广泛的应用。

(1)NH3和CO2在120℃和催化剂的作用下可以合成尿素，反应方程式如下：2NH3(g)+CO2(g)CO(NH2)2(s)+H2O(g)。某实验小组向一个容积不变的真空密闭容器中充入与合成尿素。在恒定温度下，混合气体中的含量随时间的变化关系如图所示该条件下尿素为固体。A点的正反应速率______ B点的逆反应速率填“大于”、“小于”或“等于”，的平衡转化率为______。

(2)氨基甲酸铵是合成尿素过程中的中间产物。现将体积比为2：1的和混合气体充入一个容积不变的真空密闭容器中，在恒定温度下使其发生反应并达到平衡：。实验测得在不同温度下的平衡数据如表：

温度
平衡气体总浓度

①上述反应的焓变：______填“”、“”或“”，下同，熵变______根据表中数据，列出时该反应的化学平衡常数的计算式______不要求计算结果。

②若从已达平衡状态的上述容器中分离出少量的氨基甲酸铵晶体，反应物的转化率将______填“增大”、“减小”或“不变”。

(3)向含的溶液中滴加bL氨水后溶液恰好呈中性，则滴加氨水的过程中水的电离平衡将______填“正向”、“不”或“逆向”移动，所滴加氨水的浓度为______ 时，的电离平衡常数

Answer 1

【答案】 不变 逆向

【解析】

（1）图象分析氨气的体积分数从50%变化为20%后体积分数保持不变，说明B点反应达到平衡状态，A点氨气体积百分含量大于B的氨气体积百分含量，说明反应正向进行达到平衡状态，A点的正反应速率大于B点的正反应速率；依据氨气的体积分数结合平衡三段式列式计算平衡转化率；

（2）①根据表中的数据温度越高，则平衡气体的总浓度越大，所以升高温度，平衡逆向移动，正反应反应是放热反应；

反应物是气体，产物是固体，该反应是熵减小的过程；

根据平衡三段式计算各物质的平衡浓度，再根据平衡常数等于生成物的浓度幂之积除以反应物的浓度幂之积进行列式；

③固体量的变化，对平衡不产生影响；

（3）一水合氨对铵根离子水解起到抑制作用；

依据一水合氨的电离平衡常数计算得到氨水浓度。

(1)根据图知，从A到B点过程中氨气的体积分数逐渐减小，平衡正向移动，则B点后氨气体积分数不变，反应达到平衡状态，氨气体积分数越大其反应速率越快，氨气体积分数，则；

设氨气消耗物质的量x，开始氨气体积分数为，假设氨气为50mol，二氧化碳为50mol，

可逆反应

开始 50 500

消耗 x

平衡

氨气的体积分数；解得span>，

的平衡转化率，

故答案为：；；

(2)①根据表中的数据温度越高，则平衡气体的总浓度越大，所以升高温度，平衡逆向移动，正反应反应是放热反应，故；反应物是气体，产物是固体，该反应是熵减小的过程，即，，反应，设二氧化碳浓度的变化量x，加入反应物的物质的量之比等于其计量数之比，则反应物的转化率相等，所以平衡时和的物质的量浓度之比为2：1，设平衡时和的物质的量浓度分别为、，则，即，，化学平衡常数，

故答案为：；；；

②固体不影响平衡移动，氨基甲酸铵晶体是固体，其量的多少不影响平衡移动，所以减少氨基甲酸铵晶体质量对平衡不产生影响，故反应物的转化率将不变，

故答案为：不变；

(3)滴加氨水过程中增大而抑制一水合氨电离，则水的电离平衡逆向移动；

将溶于水，向该溶液滴加bL氨水后溶液呈中性，则，根据电荷守恒得；设混合后溶液体积为1L，则，设原来氨水浓度为，则混合溶液中，,的电离平衡常数取，，

故答案为：逆向；。