Question

（13分）

（1）将一定量纯净的氨基甲酸铵置于密闭真空容器中（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下表：

温度(℃)	15.0	20.0	25.0	30.0	35.0
平衡气体总浓度(×10^-3 mol/L)	2.4	3.4	4.8	6.8	9.4

氨基甲酸铵分解反应的焓变ΔH       0（填“>”、“<”或“=”）。

可以判断该分解反应已经达到化学平衡的是        。(填字母)

A．2v(NH₃)=v(CO₂)                 B．密闭容器中总压强不变

C．密闭容器中混合气体的密度不变   D．密闭容器中氨气的体积分数不变

根据表中数据，计算25.0℃时的分解平衡常数为         。

（2）25℃时，NH₃·H₂O电离常数K_b=1.8×10^-5，Mg(OH)₂的溶度积常数K_sp=1.8×10^-11，计算0.5 mol/L氨水的pH约为      。（已知lg3≈0.5）在某氯化镁溶液中加入一定量的某浓度的氨水后，测得混合液PH=11，则此温度下残留在溶液中的c(Mg²⁺)=        。

Answer

（1）①> (2分) ②B、C(2分) ③1.64×10-8mol3/L3(3分，不写单位扣1分)

（2）11.5 (3分) 1.8×10-5mol/L (3分，不写单位扣1分)

【解析】

试题分析：（1）由于升高温度，平衡气体总浓度增大，说明升高温度，使氨基甲酸铵分解反应正向移动，根据平衡移动原理，升高温度平衡向吸热反应方向移动，所以正反应是吸热反应，故ΔH>0；②A．在任何时刻都存在2v(NH3)=v(CO2)，所以不能判断反应达到平衡状态，错误；B．由于密闭容器的容积不变，而且该反应是反应前后气体体积不等的反应，所以若容器中总压强不变，则反应达到平衡状态，正确；C．由于容器的溶剂不变，而反应前后气体的质量发生变化，所以若密闭容器中混合气体的密度不变，则气体的质量不变，反应达到平衡状态，正确；D．由于反应物是固体，产物中的氨气与二氧化碳的物质的量的比恒定是2:1，与反应是否达到平衡无关，因此密闭容器中氨气的体积分数不变不能作为判断反应达到平衡的标志，错误；在25.0℃时平衡气体总浓度是4.8×10-3mol/L，则c(NH3)=3.2mol/L；c(CO2)=1.6mol/L，所以物质分解平衡常数为K= c2(NH3)·c(CO2)= (3.2×10-3mol/L)2×1.6×10-3mol/L =1.64×10-8mol3/L3; （2）25℃时，NH3·H2O电离常数Kb=1.8×10-5,Kb==1.8×10-5,由于一水合氨的电离程度很小，所以在0.5 mol/L 的氨水中c2(OH-)=1.8×10-5÷0.5=9×10-6 (mol/L), c (OH-)=3×10-3 mol/L,在室温下水的离子积常数是1×10-14，所以c(H+)=(1×10-14)÷(3×10-3)=1/3×10-11，所以pH=11+0.5=11. 5；Mg(OH)2的溶度积常数Ksp=1.8×10-11，即c(Mg2+)·c2(OH-)=1.8×10-11,溶液的pH=11，则c (OH-)=1×10-3 mol/L, c(Mg2+)=1.8×10-11÷c2(OH-)=1.8×10-11÷(1×10-3)2=1.8×10-5(mol/L)。

考点：考查化学反应的热效应、化学平衡状态的判断、平衡常数的计算及电离平衡常数和溶度积常数的应用的知识。