Question

在一定溫度和壓強下，某容器內存在如下平衡(平衡 A)：

2NH₃(g)＋CO₂(g)CO(NH₂)₂(s)＋H₂O(g)

這是工業合成尿素的反應。如果將容器的容積縮小為原來的 1/3，則達到平衡時(平衡 B)下列說法一定正確的是(   )

A.氣體的平均式量比原來大                                   B.氣體的平均式量比原來小

C.氣體的平均式量與原來相等                                 D.依據題給條件無法確定

Answer 1

D

解析:

容器容積縮小，反應氣體壓強增大，合成尿素[CO(NH₂)₂]的反應向正反應方向移動，由反應方程式知，氣體物質的量每減少 2 mol，就有 60 g 尿素生成——固體質量增加60 g，氣體質量減少60 g。那么，可將平衡向右移動的結果虛擬為：將 30 g·mol^－1的氣體從反應容器中移出。

由于原混合氣體平均式量 _r(A)介于M_r(NH₃)、M_r(CO₂)、M_r(H₂O)中最大者(44)與最小者(17)之間，故有以下討論：

(1)若 _r(A)＞30，則移走 M_r=30的氣體后，剩余氣體平均式量增大，故有_r(B)＞_r(A)

(2)若_r(A)=30，則_r(B)= _r(A)，

(3)若_r(A)＜30，則_r(B)＜_r(A)

因為原混合氣體的平均式量在題設條件下無法確定，所以新平衡建立后氣體平均式量數值的變化無法確定。