Question

(1)硝基苯甲酸乙酯在OH^－存在下发生水解反应：O₂NC₆H₄COOC₂H₅＋OH^－⇌O₂NC₆H₄COO^－＋C₂H₅OH。两种反应物的初始浓度均为0.050 mol·L^-1，15℃时测得O₂NC₆H₄COOC₂H₅的浓度c随时间变化的数据如下表所示。回答下列问题：

t/s	0	120	180	240	330	530	600	700	800
c/mol/L	0.050	0.036	0.030	0.026	0.022	0.017	0.016	0.015	0.015

计算该反应在120～180s间的平均反应速率v(OH^-)=_________；比较120～180s与180～240 s 区间的平均反应速率的大小，前者___________后者(填＞，＜或＝)，理由是：____________。

(2)某研究小组在实验室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，温度恒定，固体试样体积忽略不计)，t₁时刻，反应：NH₂COONH₄(s)⇌2NH₃(g)＋CO₂(g)达到分解平衡。请在图中画出容器内NH₃和CO₂的物质的量浓度随时间变化的趋势图：_________

(3)工业上合成尿素的反应为：2NH₃(g)+CO₂(g)⇌CO(NH₂)₂(s) +H₂O(g) 。在一定温度和压强下，往容积可变的密闭容器内通入物质的量各为1mol的氨气和二氧化碳发生上述反应。下列说法中能说明该反应一定达到化学平衡的是_______________。

A.断裂amol的N—H键的同时消耗a/2 mol的尿素

B.密闭容器中二氧化碳的体积分数保持不变

C.密闭容器中混合气体的密度保持不变

D.密闭容器中混合气体的平均摩尔质量保持不变

Answer

10−4 mol·L−1·s−1 ＞ 反应物浓度降低，反应速率减慢 CD

【解析】

(1)先计算120～180s间O2NC6H4COOC2H5的浓度改变量，再计算120～180s间OH－的浓度改变量，再计算速率；分别计算出120～180s 和180～240 s O2NC6H4COOC2H5的改变量，根据改变量得出反应速率。

(2)根据NH2COONH4(s)⇌2NH3(g)＋CO2(g)，生成的两种气体物质的量之比始终为2:1。

(3)A.断裂amol的N—H键，正向反应，同时消耗 mol的尿素，逆向反应，消耗速率比不等于计量系数比，不能说明达到平衡；B. 容积可变，密闭容器中二氧化碳的体积分数保持不变，不能说明达到化学平衡；C. 密度等于气体质量除以容器体积，气体质量减少，容器体积也减少，两者减少程度不相同，当密闭容器中混合气体的密度保持不变，则达到平衡；D. 摩尔质量等于气体质量除以气体物质的量，气体质量减少，气体物质的量减少，当密闭容器中混合气体的平均摩尔质量保持不变，则达到平衡。

(1)120～180s间O2NC6H4COOC2H5的浓度改变量为0.006 mol·L−1，则OH－的浓度改变量为0.006 mol·L−1，该反应在120～180s间的平均反应速率；120～180s O2NC6H4COOC2H5的改变量为0.006 mol·L−1，180～240 s O2NC6H4COOC2H5的改变量为0.004 mol·L−1，时间相同，前者改变量大，因此前者的平均反应速率的大；故答案为：＞；反应物浓度降低，反应速率减慢。

(2)根据NH2COONH4(s)⇌2NH3(g)＋CO2(g)，生成的两种气体物质的量之比始终为2:1，t1时刻，反应：NH2COONH4(s)⇌2NH3(g)＋CO2(g)达到分解平衡。容器内NH3和CO2的物质的量浓度随时间变化的趋势图为；故答案为：。

(3)工业上合成尿素的反应为：2NH3(g)+CO2(g)⇌CO(NH2)2(s) +H2O(g) 。在一定温度和压强下，往容积可变的密闭容器内通入物质的量各为1mol的氨气和二氧化碳发生上述反应。下列说法中能说明该反应一定达到化学平衡的是_______________。

A.断裂amol的N—H键，正向反应，同时消耗 mol的尿素，逆向反应，消耗速率比不等于计量系数比，不能说明达到平衡，故A不符合题意；B.由于恒温恒压容积可变，通入物质的量各为1mol的氨气和二氧化碳，密闭容器中二氧化碳的体积分数始终保持不变（50%），不能判断达到化学平衡，故B符合题意；C. 密度等于气体质量除以容器体积，气体质量减少，容器体积也减少，两者减少程度不相同，当密闭容器中混合气体的密度保持不变，则达到平衡，故C符合题意；D. 摩尔质量等于气体质量除以气体物质的量，气体质量减少，气体物质的量减少，当密闭容器中混合气体的平均摩尔质量保持不变，则达到平衡，故D符合题意；综上所述，答案为：CD。