《2025年课堂新坐标高中同步导学案高中化学选择性必修第一册苏教版》

1. 可逆反应$CO(g) + H_2O(g) \rightleftharpoons CO_2(g) + H_2(g)$在密闭容器中建立了平衡。当温度为$749\ K$时，$K = \frac{9}{4}$，问：
(1)当$CO$和$H_2O$的起始浓度均为$2\ mol · L^{-1}$时，$CO$的转化率为60%。
(2)当$CO$的起始浓度仍为$2\ mol · L^{-1}$，$H_2O$的起始浓度为$6\ mol · L^{-1}$时，$CO$的转化率为85%。

答案： 解析：
(1)设CO转化的物质的量浓度为$x mol·L^{-1}；$
$CO(g) + H_{2}O(g) \rightleftharpoons CO_{2}(g) + H_{2}(g)$
起始$/(mol·L^{-1}) 2 2 0 0$
转化$/(mol·L^{-1}) x x x x$
平衡$/(mol·L^{-1}) 2 - x 2 - x x x$
$K = \frac {x^{2}} {(2 - x)^{2}} = \frac {9} {4}，$解得：x = 1.2。
CO的转化率：$\frac {1.2 mol·L^{-1}} {2 mol·L^{-1}}×100% = 60%。$
(2)设CO转化的物质的量浓度为$y mol·L^{-1}，$
$CO(g) + H_{2}O(g) \rightleftharpoons CO_{2}(g) + H_{2}(g)$
起始$/(mol·L^{-1}) 2 6 0 0$
转化$/(mol·L^{-1}) y y y y$
平衡$/(mol·L^{-1}) 2 - y 6 - y y y$
$K = \frac {y^{2}} {(2 - y)(6 - y)} = \frac {9} {4}，$解得：y ≈ 1.7；
CO的转化率：$\frac {1.7 mol·L^{-1}} {2 mol·L^{-1}}×100% = 85%。$
答案：
(1)60%
(2)85%

2. 工业合成氨的反应为$N_2(g) + 3H_2(g) \rightleftharpoons 2NH_3(g)$，设在容积为$2.0\ L$的密闭容器中充入$0.60\ mol\ N_2(g)$和$1.60\ mol\ H_2(g)$，反应在一定条件下达到平衡时，$NH_3$的物质的量分数($NH_3$的物质的量与反应体系中总的物质的量之比)为$\frac{4}{7}$。计算：
(1)该条件下$N_2$的平衡转化率为66.7%。
(2)该条件下反应$2NH_3(g) \rightleftharpoons N_2(g) + 3H_2(g)$的平衡常数为0.005。

答案： 解析：设$N_{2}$转化的物质的量浓度为$x mol·L^{-1}。$
$N_{2} + 3H_{2} \rightleftharpoons 2NH_{3}$
起始浓度$/(mol·L^{-1}) 0.3 0.8 0$
转化浓度$/(mol·L^{-1}) x 3x 2x$
平衡浓度$/(mol·L^{-1}) 0.3 - x 0.8 - 3x 2x$
所以$\frac {2x} {(0.3 - x) + (0.8 - 3x) + 2x} = \frac {4} {7}，$
解得x = 0.2，
$N_{2}$的转化率为$\frac {0.2 mol·L^{-1}} {0.3 mol·L^{-1}}×100% ≈ 66.7%。$
反应$2NH_{3}(g) \rightleftharpoons N_{2}(g) + 3H_{2}(g)$的平衡常数
$K = \frac {c^{3}(H_{2}) · c(N_{2})} {c^{2}(NH_{3})} = \frac {(0.8 - 3×0.2)^{3}×(0.3 - 0.2)} {(2×0.2)^{2}} = 0.005。$
答案：
(1)66.7%
(2)0.005

1. 关于化学平衡常数，下列说法不正确的是(C)

A.平衡常数不随反应物或生成物的浓度的改变而改变
B.平衡常数随温度的改变而改变
C.平衡常数随压强的改变而改变
D.使用催化剂不能使平衡常数增大

答案： C [A.平衡常数不随反应物或生成物的浓度的改变而改变，故A正确；B.平衡常数随温度的改变而改变，故B正确；C.平衡常数不随压强的改变而改变，故C错误；D.使用催化剂只改变反应速率，不改变平衡，不能使平衡常数增大，故D正确。]

2. 某温度下，向容积为$2\ L$的密闭反应器中充入$0.10\ mol\ SO_3$，当反应器中的气体压强不再变化时，测得$SO_3$的转化率为$20\%$，则该温度下反应：$2SO_2(g) + O_2(g) \rightleftharpoons 2SO_3(g)$的平衡常数为(A)

A.$3.2 × 10^3$
B.$1.6 × 10^3$
C.$8.0 × 10^2$
D.$4.0 × 10^2$

答案： A [
$2SO_{2}(g) + O_{2}(g) \rightleftharpoons 2SO_{3}(g)$
c(始$)/(mol·L^{-1}) 0 0 0.05$
c(转$)/(mol·L^{-1}) 0.01 0.005 0.01$
c(平$)/(mol·L^{-1}) 0.01 0.005 0.04$
$K = \frac {c^{2}(SO_{3})} {c^{2}(SO_{2}) · c(O_{2})} = 3.2×10^{3}。$]

3. 下表为$N_2(g) + 3H_2(g) \rightleftharpoons 2NH_3(g)$ $\Delta H$的平衡常数与温度的关系：

由表中数据分析可知：
(1)温度升高，$K$值减小，则正反应为放热反应(填“吸热”或“放热”)，$\Delta H$＜$0$(填“＞”或“＜”)。
(2)对于某一反应，若温度升高时，$K$值增大，则正反应为吸热反应(填“吸热”或“放热”)，$\Delta H$＞$0$(填“＞”或“＜”)。

答案： 解析：由表格可知，升高温度，K值减小，说明平衡逆向移动，则正反应为放热反应，由此得出规律：升温，K值减小；降温，K值增大。
答案：
(1)放热 ＜
(2)吸热 ＞