Question

含氮化合物在化学工业中有着重要的应用，回答下列问题：

（1）一定条件下，硝酸铵加热分解得到的产物只有N₂O和H₂O。250℃时，硝酸铵在密闭容器中分解达到平衡，该分解反应的平衡常数表达式为K=___________；若有1mol硝酸铵完全分解，则转移电子的数目为___________(设N_A为阿伏加德罗常数的值)。

（2）硝基苯甲酸乙酯在碱性条件下发生反应：O₂NC₆H₄COOC₂H₅+OH^－O₂NC₆H₄COO^－+C₂H₅OH。两种反应物的初始浓度均为0.80mol·L^－1，T℃时测得O₂NC₆H₄COOC₂H₅的转化率α随时间变化的数据如表所示。

t/s	0	60	90	120	160	260	300	360	400
a/%	0	33.0	41.8	48.8	58.0	69.0	70.4	71.0	71.0

①该反应在60~90s与90~120s内的平均反应速率分别约为___________，___________；比较两者大小可得出的结论是______________________。

②计算T℃时该反应的平衡常数为______________________。

③为提高O₂NC₆H₄COOC₂H₅的平衡转化率，除可适当控制反应温度外，还可以采取的措施为______________________(写出一条即可)。

Answer

c(N2O)∙ c2(H2O) 4NA 2.3510-3mol·L-1·s-1 1.8710-3mol·L-1·s-1 随着反应的进行，反应物浓度减小，反应速率减慢 6.0(或5.99) 增大OH-的浓度（或移去产物等其他合理答案）

【解析】

(1)依据所给的反应物和产物，结合元素守恒书写方程式即可，依据反应书写平衡常数表达式，依据氧化还原反应得失电子守恒计算转移电子数；

(2)①根据转化率计算浓度的变化，结合v=计算反应速率，结合浓度对反应速率的影响分析；

②360s时，转化率不再发生改变，可说明达到平衡状态，以此可计算平衡常数；

③为提高O2NC6H4COOC2H5的平衡转化率，可使平衡向正向移动，除温度外，还可增加另一种反应物浓度或减小生成物的浓度(或移去产物)。

(1)硝酸铵分解生成N2O和H2O，达到平衡，说明为可逆反应，化学反应方程式为：NH4NO3(s)N2O(g)+2H2O(g)，250℃时，水为气体状态，故平衡常数K=c(N2O)∙c2(H2O)，NH4NO3中NH4+的N元素化合价为-3价，NO3-中的N元素的化合价为+5价，反应后N元素的化合价为+1价，发生归中反应，N元素由-3价升高为+1价，此反应中每分解1mol硝酸铵，转移电子数为4NA；

 (2)①在60~90s内的平均反应速率v==2.3510-3 mol·L-1·s-1，在90~120s内的平均反应速率v==1.8710-3mol·L-1·s-1，由此可得出的结论是随着反应的进行，反应物浓度减小导致反应速率降低；

②反应时间达到360s时，硝基苯甲酸乙酯的转化率不再随时间的变化而发生变化，即反应在360s时达到平衡。此时体系内两种产物浓度为0.80 mol/L×71%，反应物浓度为0.80mol/L×29%，平衡常数K==6.0；

③根据可逆反应的特点可知增加OH－的浓度、及时地移去产物均可以增大硝基苯甲酸乙酯的转化率。