《2025年同步练习册人民教育出版社高中化学选择性必修第一册人教版B山东专版》

8. (双选)${N_{2}O_{5}}$是一种新型硝化剂，在一定温度下可以发生以下反应：${2N_{2}O_{5}(g)\rightleftharpoons 4NO_{2}(g) + O_{2}(g)}$ $\Delta H ＞ 0$。$T_{1}$温度时，向密闭容器中通入${N_{2}O_{5}}$，部分实验数据见表。

下列说法中不正确的是(AC)。

A.$500\ s$内，${N_{2}O_{5}}$的分解速率为$5.92 × 10^{-3}\ mol· L^{-1}· s^{-1}$
B.$T_{1}$温度下的平衡常数$K_{1} = 125$，平衡时${N_{2}O_{5}}$的转化率为$50\%$
C.$T_{1}$温度下的平衡常数为$K_{1}$，$T_{2}$温度下的平衡常数为$K_{2}$，若$T_{1} ＞ T_{2}$，则$K_{1} ＜ K_{2}$
D.达到平衡后，其他条件不变，将容器的容积压缩到原来的$\frac{1}{2}$，则再次达到平衡时，$c({N_{2}O_{5}}) ＞ 5.00\ mol· L^{-1}$

答案： AC 解析 500 s内，$\mathrm{N_2O_5}$的浓度变化量为$(5.00-$
3.52)$\ \mathrm{mol·L^{-1}}=1.48\ \mathrm{mol·L^{-1}}$，$v(\mathrm{N_2O_5})=$
$\frac{1.48\ \mathrm{mol·L^{-1}}}{500\ \mathrm{s}}=2.96×10^{-3}\ \mathrm{mol·L^{-1}·s^{-1}}$，A项错误；
列出三段式，
$2\mathrm{N_2O_5(g)⇌4NO_2(g)+O_2(g)}$
起始浓度$/\mathrm{(mol·L^{-1})}$ 5.00 0 0
转化浓度$/\mathrm{(mol·L^{-1})}$ 2.50 5.00 1.25
平衡浓度$/\mathrm{(mol·L^{-1})}$ 2.50 5.00 1.25
$K_1=\frac{c^4(\mathrm{NO_2})·c(\mathrm{O_2})}{c^2(\mathrm{N_2O_5})}=\frac{5.00^4×1.25}{2.50^2}=125$，平衡时
$\mathrm{N_2O_5}$的转化率为50%，B项正确；该反应的正反应为吸热反应，
升高温度，平衡常数增大，故$K_1＞K_2$，C项错误；达到平衡后，
其他条件不变，将容器的容积压缩到原来的$\frac{1}{2}$，相当于增大压
强，平衡向左移动，则$c(\mathrm{N_2O_5})＞5.00\ \mathrm{mol·L^{-1}}$，D项正确。

9. （1）亚硝酰氯（${ClNO}$）是有机合成中的常用试剂，已知：${2NO(g) + Cl_{2}(g)\rightleftharpoons 2ClNO(g)}$ $\Delta H ＜ 0$，一定温度下，将$2\ mol\ {NO}$与$2\ mol\ {Cl_{2}}$置于$2\ L$密闭容器中发生反应。
①下列可判断反应达到平衡状态的是_（填字母，下同）。
A. 混合气体的平均相对分子质量不变
B. 混合气体的密度保持不变
C. ${NO}$和${Cl_{2}}$的物质的量之比保持不变
D. 每消耗$1\ mol\ {NO}$同时生成$1\ mol\ {ClNO}$
②为了加快化学反应速率，同时提高${NO}$的转化率，其他条件不变时，可采取的措施有_。AC
A. 升高温度
B. 缩小容器容积
C. 再充入${Cl_{2}}$
D. 使用合适的催化剂
③一定条件下在恒温恒容的密闭容器中，按一定比例充入${NO(g)}$和${Cl_{2}(g)}$，平衡时${ClNO}$的体积分数$\varphi({ClNO})$随$\frac{n({NO})}{n({Cl_{2}})}$的变化图像如图甲所示，当$\frac{n({NO})}{n({Cl_{2}})} = 2.5$时，达到平衡状态，${ClNO}$的体积分数可能是图甲中的_（填“$D$”“$E$”或“$F$”）点。
（2）在容积为$10\ L$的密闭容器中充入$3\ mol\ {NO}$和$2\ mol\ {Cl_{2}}$，在不同温度下发生反应${2NO(g) + Cl_{2}(g)\rightleftharpoons 2ClNO(g)}$，${ClNO}$的体积分数随时间的变化如图乙所示。已知$T_{1} ＞ T_{2} ＞ T_{3}$。
①与实验Ⅰ相比，实验Ⅱ除温度不同外，还改变的条件是_。增大压强
②实验Ⅲ反应至$25\ min$达到平衡，用${NO}$的浓度变化表示的化学反应速率为_。若实验Ⅲ达到平衡时的热量变化为$Q\ kJ$，则该反应的热化学方程式为_。F0.008 mol·L^{-1}·min^{-1}

答案：
(1)①AC ②BC ③F
(2)①增大压强
②$0.008\ \mathrm{mol·L^{-1}·min^{-1}}$ $2\mathrm{NO(g)+Cl_2(g)⇌}$
$2\mathrm{ClNO(g)}$ $\Delta H=-Q\ \mathrm{kJ·mol^{-1}}$
解析
(2)$\Delta H＜0$，升高温度，ClNO的体积分数不断减
小，平衡逆向移动。①与实验Ⅰ相比，实验Ⅱ的反应温度：
$T_2＜T_1$，如果其他条件相同，实验Ⅱ达到平衡所需要的时
间应该比实验Ⅰ长，而图乙中实验Ⅱ达到平衡所需要的时
间比实验Ⅰ短，实验Ⅱ的反应速率大，则可能增大了压强。
②实验Ⅲ反应至25 min达到平衡，则
$2\mathrm{NO(g)+Cl_2(g)⇌2ClNO(g)}$
起始浓度$/\mathrm{(mol·L^{-1})}$ 0.3 0.2 0
变化浓度$/\mathrm{(mol·L^{-1})}$ 2c c 2c
平衡浓度$/\mathrm{(mol·L^{-1})}$ 0.3-2c 0.2-c 2c
平衡时ClNO的体积分数为50%，则
$\frac{2c}{0.3-2c+0.2-c+2c}×100\%=50\%$，$c=0.1$，则用NO的浓
度变化表示的化学反应速率$v(\mathrm{NO})=\frac{2×0.1\ \mathrm{mol·L^{-1}}}{25\ \mathrm{min}}=$
$0.008\ \mathrm{mol·L^{-1}·min^{-1}}$；达到平衡时，$\mathrm{Cl_2}$的物质的量的
变化量为$0.1\ \mathrm{mol·L^{-1}}×10\ \mathrm{L}=1\ \mathrm{mol}$，反应放出Q kJ热
量，则该反应的热化学方程式为$2\mathrm{NO(g)+Cl_2(g)⇌2ClNO(g)}$ $\Delta H=-Q\ \mathrm{kJ·mol^{-1}}$。