《2025年人教金学典同步解析与测评高中化学选择性必修1人教版》

5. 已知 $ {2SO_{2}(g) + O_{2}(g)\rightleftharpoons 2SO_{3}(g)} $ $ \Delta H = - 197.8\ {kJ/mol} $。起始反应物为 $ {SO_{2}} $ 和 $ {O_{2}} $，其物质的量之比为 $ 2:1 $，且总物质的量不变。平衡时 $ {SO_{2}} $ 的转化率随温度和压强的变化如下表所示：

下列说法不正确的是（ ）。

A.在一定压强下降低温度，平衡时 $ {SO_{2}} $ 的转化率增大
B.在不同温度、压强下，转化相同物质的量的 $ {SO_{2}} $ 所需要的时间相等
C.使用催化剂可以缩短反应达到平衡所需的时间
D.工业生产通常不采取加压措施是因为常压下 $ {SO_{2}} $ 的转化率已相当高

答案： 5.B
【解析】对于放热反应，一定压强下降低温度，平衡正向移动，反应物$SO_2$的转化率增大，A项正确；在不同温度、压强下，化学反应速率不一定相等，转化相同物质的量的$SO_2$所需的时间不一定相等，B项错误；催化剂对化学平衡移动无影响，但可以缩短到达平衡所需的时间，C项正确；由图中数据可知，常压时$SO_2$的转化率已经相当高了，且加压后转化率升高并不明显，所以没有必要通过加压提高转化率，D项正确。

6. 在容积均为 $ 2\ {L} $ 的容器中进行合成氨反应： $ {N_{2}(g) + 3H_{2}(g)\rightleftharpoons 2NH_{3}(g)} $ $ \Delta H = - 92.4\ {kJ/mol} $。在不同条件下，起始时 $ {N_{2}} $、 $ {H_{2}} $ 和 $ {NH_{3}} $ 的物质的量分别为 $ 2\ {mol} $、 $ 6\ {mol} $、 $ 0\ {mol} $， $ {N_{2}} $ 的物质的量随时间的变化如图 2 - 29 所示。

请回答下列问题。
（1）与①比较，②仅改变一种反应条件，所改变的条件是________。
（2）实验①的平衡常数 $ K = $________（用最简分数表示），该反应进行到 $ 2\ {h} $ 时的平均反应速率 $ v({H_{2}}) = $________。

答案： 6.
(1)加入催化剂
(2)$\frac{16}{27}$ $0.75\ mol/(L·h)$
【解析】
(1)与①比较，②平衡时$n(N_2)$与①相同，②达到平衡的时间短，是加入了催化剂。
(2)平衡时2L的容器中$n(N_2)=1\ mol$，利用三段式求解。
$N_2(g) + 3H_2(g) \rightleftharpoons 2NH_3(g)$
起始浓度/$(mol·L^{-1})$ 1 3 0
变化浓度/$(mol·L^{-1})$ 0.5 1.5 1.0
平衡浓度/$(mol·L^{-1})$ 0.5 1.5 1.0
求得平衡常数$K=\frac{16}{27}$。
该反应进行到2h时的平均反应速率$v(H_2)=\frac{1.5\ mol·L^{-1}}{2\ h}=0.75\ mol/(L·h)$。

1. $ {NO_{2}} $ 体系中存在平衡 $ {2NO_{2}(g)\rightleftharpoons N_{2}O_{4}(g)} $ $ \Delta H ＜ 0 $，在测定 $ {NO_{2}} $ 的相对分子质量时，下列条件下的测定结果最接近理论值的是（ ）。

A.温度为 $ 130\ {^{\circ}C} $、压强为 $ 5.05× 10^{4}\ {Pa} $
B.温度为 $ 25\ {^{\circ}C} $、压强为 $ 1.01× 10^{5}\ {Pa} $
C.温度为 $ 130\ {^{\circ}C} $、压强为 $ 3.03× 10^{5}\ {Pa} $
D.温度为 $ 0\ {^{\circ}C} $、压强为 $ 5.05× 10^{4}\ {Pa} $

答案： 1.A
【解析】由于$NO_2$体系中存在平衡$2NO_2(g)\rightleftharpoonsN_2O_4(g)$，$N_2O_4$的存在会影响$NO_2$相对分子质量的测定，故应采取措施使平衡向左移动，减小$N_2O_4$的含量，该反应正反应是气体分子数减小的放热反应，应采取高温、低压，A项正确。