《2025年非常学案高中化学选择性必修第一册人教版》

1. 在温度 $T$ ℃下，容积固定的密闭容器中充入 $3$ mol $NO$ 和 $2$ mol $H_2$ 发生反应：$2H_2(g) + 2NO(g) \rightleftharpoons N_2(g) + 2H_2O(g)$，起始压强为 $p_0$，一段时间后，反应达到平衡，此时压强 $p = 0.9p_0$，则 $NO$ 的平衡转化率 $\alpha(NO) =$33.3% (结果保留三位有效数字)，该反应的平衡常数 $K_p =$\dfrac{9}{16p} (用含 $p$ 的代数式表示，$K_p$ 为以分压表示的平衡常数，且某气体的分压 = 总压 × 该气体的物质的量分数)。

答案： 1.解析:设反应达到平衡时生成${N_{2}}$的物质的量为$x\ mol$,根据
题意可列“三段式”:
${2H_{2}(g) + 2NO(g)⇌ N_{2}(g) + 2H_{2}O(g)}$
起始/mol $2$ $3$ $0$ $0$
转化/mol $2x$ $2x$ $x$ $2x$
平衡/mol $2 - 2x$ $3 - 2x$ $x$ $2x$
反应达到平衡时的压强$p = 0.9p_{0}$,在恒温恒容条件下,压强
之比等于物质的量之比,即$\dfrac{p}{p_{0}}=\dfrac{n}{n_{0}}=\dfrac{5 - x}{5}=0.9$,解得$x =$$0.5$,故${NO}$的平衡转化率$\alpha{(NO)}=\dfrac{2× 0.5\ mol}{3\ mol}× 100\%\approx$$33.3\%$,平衡时$p{(H_{2})}=\dfrac{2}{9}p$,$p{(NO)}=\dfrac{4}{9}p$,$p{(N_{2})}=\dfrac{1}{9}p$,
$p$（${H_{2}O}$）$=\dfrac{2}{9}p$，$K_{p}=\dfrac{p{(N_{2})}· p^{2}{(H_{2}O)}}{p^{2}{(H_{2})}· p^{2}{(NO)}}=$$\dfrac{\dfrac{1}{9}p× \left(\dfrac{2}{9}p\right)^{2}}{\left(\dfrac{2}{9}p\right)^{2}× \left(\dfrac{4}{9}p\right)^{2}}=\dfrac{9}{16p}$。
答案:$33.3\%$ $\dfrac{9}{16p}$

2. 用测压法在刚性密闭容器中研究 $T$ ℃时 $4NO(g) \rightleftharpoons N_2(g) + 2NO_2(g)$ 的分解反应，现将一定量的 $NO$ 充人该密闭容器中，测得体系的总压强随时间的变化如下表所示：

(1) 20 min 时，$NO$ 的转化率 $\alpha =$48%。
(2) $T$ ℃时，$4NO(g) \rightleftharpoons N_2(g) + 2NO_2(g)$ 反应的平衡常数 $K_p =$0.1 ($K_p$ 为以分压表示的平衡常数)。

答案： 2.解析:在一定条件下,压强之比等于物质的量之比,因此可
以直接用压强代替物质的量计算。
${4NO(g)⇌ N_{2}(g) + 2NO_{2}(g)}$
开始的压强/$MPa$ $15.00$ $0$ $0$
转化的压强/$MPa$ $4x$ $x$ $2x$
平衡的压强/$MPa$ $15.00 - 4x$ $x$ $2x$
(1)$20\ min$时,$15.00 - x = 13.20$,$x = 1.80$,${NO}$的转化率$\alpha =$$\dfrac{4× 1.80}{15.00}× 100\% = 48\%$。
(2)平衡时,$15.00 - x = 12.50$,$x = 2.50$,${NO}$、${N_{2}}$、${NO_{2}}$的压
强分别为$5.00\ MPa$、$2.50\ MPa$、$5.00\ MPa$,代入公式$K_{p}=$$\dfrac{p{(N_{2})}· p^{2}{(NO_{2})}}{p^{4}{(NO)}}=\dfrac{2.50× 5.00^{2}}{5.00^{4}} = 0.1$。
答案:
(1)$48$
(2)$0.1$