题目
在通常温度, NH 4 HCO 3 (s)可发生分解反应: NH4HCO3 (s)== NH3 (g)+ H2O (g)现把 1 kg 和 20 kg NH4HCO3(s)分别装入两个预先抽空的小型密闭容器 A 和 B 中,在一定温度下经平衡后:()A. 两容器中的压力相等B. A 内的压力大于 B 内的压力C. B 内的压力大于 A 内的压力D. 须经实际测定后才能判定哪个容器内的压力大
在通常温度, NH 4 HCO 3 (s)可发生分解反应: NH4HCO3 (s)== NH3 (g)+ H2O (g)现把 1 kg 和 20 kg NH4HCO3(s)分别装入两个预先抽空的小型密闭容器 A 和 B 中,在一定温度下经平衡后:()
A. 两容器中的压力相等
B. A 内的压力大于 B 内的压力
C. B 内的压力大于 A 内的压力
D. 须经实际测定后才能判定哪个容器内的压力大
题目解答
答案
A. 两容器中的压力相等
解析
考查要点:本题主要考查固体分解反应的平衡特性,特别是固体物质的量对气体分压的影响。
解题核心思路:
在固体分解反应中,固体的物质的量不影响其分压,因为固体的浓度视为常数。因此,只要温度相同,分解产物的分压仅由温度决定,与固体的初始量无关。
破题关键点:
- 明确固体分解反应的平衡常数表达式中,固体的浓度不参与计算。
- 理解气体的总压强由各组分的分压总和决定,而分压由温度和反应平衡决定。
对于反应 $NH_4HCO_3(s) \rightleftharpoons NH_3(g) + H_2O(g)$,其平衡常数表达式为:
$K_p = P_{NH_3} \cdot P_{H_2O}$
其中,$P_{NH_3}$ 和 $P_{H_2O}$ 是两种气体的分压,且固体 $NH_4HCO_3$ 的浓度不参与平衡常数计算。
关键分析:
- 固体的量不影响分压:无论容器中装入的 $NH_4HCO_3$ 量是 $1\ \text{kg}$ 还是 $20\ \text{kg}$,只要温度相同,分解产生的气体分压 $P_{NH_3}$ 和 $P_{H_2O}$ 均由平衡常数 $K_p$ 决定,与固体的初始量无关。
- 总压强的计算:总压强为 $P_{\text{总}} = P_{NH_3} + P_{H_2O}$,而 $P_{NH_3}$ 和 $P_{H_2O}$ 的值由 $K_p$ 确定。因此,两容器中的总压强必然相等。