Question

【題目】某研究小組在實驗室探究氨基甲酸銨(NH2COONH4)的分解反應。

(1)將一定量純凈的氨基甲酸銨固體置于特制的密閉真空容器中(假設容器體積不變，固體試樣體積忽略不計)，在恒定溫度下使其達到分解平衡：NH2COONH4(s)2NH3(g)＋CO2(g)

實驗測得不同溫度下的平衡數據列于下表：

溫度/℃	15	20	25	30	35
平衡總壓強/kPa	5.7	8.3	12	17.1	24
平衡氣體總濃度/mol·L－1	2.4×10－3	3.4×10－3	4.8×10－3	6.8×10－3	9.4×10－3

①該可逆反應的平衡常數的表達式為________________________

②可以判斷該分解反應已經達到平衡的是________。

A．2v(NH3)＝v(CO2)

B．密閉容器中混合氣體的密度不變

C．密閉容器中CO2的體積分數不變

D．密閉容器中總壓強不變

③取一定量的氨基甲酸銨固體放在一個帶活塞的密閉真空容器中，在25 ℃下達到分解平衡。若在恒溫下增大容器體積，氨基甲酸銨固體的質量將________(填“增加”、“減少”或“不變”)。

④該反應的焓變ΔH_________0(填“>”、“＝”或“<”)

(2)在高溫下一氧化碳可將二氧化硫還原為單質硫。

已知：①C(s)＋O2(g)===CO2(g) ΔH1＝－393.5 kJ·mol－1

②CO2(g)＋C(s)===2CO(g) ΔH2＝＋172.5 kJ·mol－1

③S(s)＋O2(g)===SO2(g) ΔH3＝－296.0 kJ·mol－1

請寫出CO與SO2反應的熱化學方程式

Answer 1

【答案】(1)①K=c2(NH3)·c(CO2)②BD③減少④>

(2)2CO(g)＋SO2(g)=S(s)＋2CO2(g)ΔH＝－270kJ·mol－1(2’)

【解析】

試題分析：(1)①反應NH2COONH4(s)2NH3(g)+CO2(g)的K=c2(NH3)c(CO2)；②A．2v(NH3)═v(CO2)，不能說明正逆反應速率相等，不一定是平衡狀態(tài)，故A錯誤；B．密閉容器中混合氣體的密度ρ=m/V，質量不守恒，分子變化，V不變，容器中總密度不變，證明達到了平衡狀態(tài)，故B正確；C．密閉容器中二氧化碳的體積分數始終不變，不能證明達到平恒狀態(tài)，故C錯誤；D．反應是一個前后系數和變化的反應，密閉容器中總壓強不變，證明達到了平衡狀態(tài)，故D正確；答案為BD；

③若在恒溫下增大容器體積，則會將壓強減小，平衡向右移動，固體質量減小；

④根據表中的數據分析：溫度越高，則平衡氣體的總濃度越大，所以升高溫度，平衡正向移動，反應是吸熱的，即△H＞0；

(2)根據蓋斯定律，反應2CO+SO2=S+2CO2的△H=△H1-△H2-△H3=-270 kJmol-1，CO與SO2反應的熱化學方程式為2CO(g)+SO2(g)=S(s)+2CO2(g)；△H3=-270 kJmol-1。