Question

【題目】已知氨氣在生活、生產、科研中有極廣泛用途。

（1）已知反應Ⅰ：2NH3（g）+CO2（g）═NH2CO2NH4（s）△H=﹣159.5kJ/mol

反應Ⅱ：NH2CO2NH4（s）═CO（NH2）2 （s）+H2O（g）△H= + 116.5kJ/mol

反應Ⅲ：H2O（l）═H2O（g）△H= + 44.0kJ/mol

工業上以CO2、NH3為原料合成尿素和液態水的熱化學方程式為___________________，該反應在_________條件下可以自發進行（填“高溫”、“低溫”或“任何溫度下”）；

（2）查閱資料可知：常溫下，K穩[Ag（NH3）2+]=1.00×107，Ksp[AgCl]=2.50×10﹣10．

①銀氨溶液中存在平衡：Ag+（aq）+2NH3（aq）Ag（NH3）2+ （aq），該反應平衡常數的表達式為K穩=_______________；

②計算得到可逆反應AgCl （s）+2NH3（aq）Ag（NH3）2+ （aq）+Cl﹣（aq）的化學平衡常數K=_________________________；在1L濃度為1mol/L氨水中最多可以溶解AgCl為_______mol（保留2位有效數字）。

Answer 1

【答案】 2NH3（g）+CO2（g）=CO(NH2)2 (s) +H2O（l） △H=﹣87 kJ/mol 低溫 K= 2.5×10﹣3 0.045

【解析】（1）反應Ⅰ＋反應Ⅱ－反應Ⅲ得到：2NH3（g）+CO2（g）=CO(NH2)2 (s) +H2O（l） △H=﹣87 kJ/mol。自發反應的要求是：△G=△H－T△s＜0。該反應將氣體轉化為溶液中溶質，所以△s＜0，反應的△H＜0。由上，為了使△G小于0，則溫度T越低越有利，即該反應在低溫下自發。

（2）①反應為：Ag+（aq）+2NH3（aq）Ag（NH3）2+ （aq），所以平衡常數表達式為K穩=。

②AgCl （s）+2NH3（aq）Ag（NH3）2+ （aq）+Cl﹣（aq）的化學平衡常數

在 1L濃度為1mol/L氨水中含有1molNH3，設能溶解Xmol的AgCl。

AgCl （s）+ 2NH3（aq） Ag（NH3）2+ （aq） + Cl﹣（aq）

起始： 1 0 0

溶解： X 2X X X

平衡： 1-2X X X

所以： ，解得X=0.045。