Question

某研究小组在实验室探究氨基甲酸铵（H₂NCOONH₄）水解反应速率的测定和分解反应平衡常数．
（1）已知：H₂NCOONH₄+2H₂O?NH₄HCO₃+NH₃?H₂O．该研究小组分别用三份不同初始浓度的氨基甲酸铵溶液测定水解反应速率，得到c（H₂NCOO^--）随时间变化趋势如图所示．
①25℃时，0～6min氨基甲酸铵水解反应的平均速率为

 

．
②对比图中a、b、c哪两条曲线，能得出“水解反应 速率随 温度升高而增大”的结论？

 

．
（2）将一定量纯净的氨基甲酸铵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：H₂NCOONH₄（s）?2NH₃（g）+CO₂（g）．实验测得不同温度下的平衡数据列于表：

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（×10-3mol/L）	2.4	3.4	4.8	6.8	9.4

③根据表中数据计算，15.0℃时的分解平衡常数（K_c）为

 

．
④氨基甲酸铵分解反应属于

 

反应（填放热或吸热），理由是

 

．

Answer 1

考点：物质的量或浓度随时间的变化曲线,化学平衡的计算

专题：

分析：（1）①根据化学反应速率的公式来计算；
②由图象数据可以得出，用不同初始浓度，不同温度下的平均速率的大小来说明．
（2）③先根据反应 NH₂COONH₄（s）?2NH₃（g）+CO₂（g），可知平衡时容器内气体的浓度之比为2：1，由总浓度求出NH₃、CO₂ 的平衡浓度，最后代入平衡常数的表达式来计算；
④根据表中数据判断随着温度升高，平衡移动的方向，从而判断出正反应是吸热还是放热．

解答： 解：（1）①化学反应速率V=

△c

△t

=

2.2mol/L-1.9mol/L

6min

=0.05mol/（L?min），故答案为：0.05mol/（L?min）；
②因25℃反应物起始浓度较小，但0～6min的平均反应速率（曲线的斜率）仍比15℃大，
故答案为：25℃反应物起始浓度较小，但0～6min的平均反应速率（曲线的斜率）仍比15℃大；
（2）③15.0℃时，总浓度为2.4×10^-3 mol/L，容器内气体的浓度之比为2：1，故NH₃和CO₂的浓度分别为1.6×10^-3 mol/L、0.8×10^-3 mol/L，代入平衡常数表达式：K=（1.6×10^-3）²×0.8×10^-3 =2.048×10^-9，故答案为：2.048×10^-9；
④从表中数据可以看出，随着温度升高，气体的总浓度增大，平衡正向移动，则该反应为吸热反应，△H＞0，
故答案为：吸热；随着温度升高，平衡气体浓度增大，平衡向正反应方向移动，所以为吸热反应．

点评：本题是一道考查化学反应速率概念及其计算，化学平衡、化学平衡常数的概念及其计算的试题，要求考生利用图表、进行数据分析判断，吸收、提取有效信息，突出了化学信息运用能力的考查．同时，对于作为化学的基本技能之一的化学计算，渗透在相关的知识块之中，强调计算的实用性以及认识、解决问题的综合性．