《2025年优化探究同步导学案高中化学选择性必修1人教版》

[例$3$] (1)在 $300\ ^{\circ} C$、$8\ MPa$ 下，将 $ CO_{2}$ 和 $ H_{2}$ 按物质的量之比为 $1:3$ 通入恒压密闭容器中发生反应 $ CO_{2}(g)+3 H_{2}(g)\rightleftharpoons CH_{3} OH(g)+ H_{2} O(g)$，达到平衡时，测得 $ CO_{2}$ 的平衡转化率为 $50\%$，则该反应条件下的压强平衡常数 $K_{ p} =$$\frac{1}{48} MPa^{-2}$(用平衡分压代替平衡浓度计算，分压 = 总压×物质的量分数)。
(2)在 $1470\ K$、$100\ kPa$ 反应条件下，将 $n( H_{2} S):n( Ar) = 1:4$ 的混合气进行 $ H_{2} S$ 热分解反应。平衡时混合气中 $ H_{2} S$ 与 $ H_{2}$ 的分压相等，$ H_{2} S$ 平衡转化率为 50%，平衡常数 $K_{ p} =$4.76 $ kPa$[已知 $ H_{2} S$ 热分解的化学方程式为 $2 H_{2} S(g)\rightleftharpoons S_{2}(g)+2 H_{2}(g)$]。

答案： [例3]
(1)$\frac{1}{48} MPa^{-2}$
(2)50% 4.76

[例$4$] 已知在 $25\ ^{\circ} C$ 时，下列反应的平衡常数如下：
①$ N_{2}(g)+ O_{2}(g)\rightleftharpoons2 NO(g)\ \ \ K_{1}=1×10^{-30}$
②$2 H_{2}(g)+ O_{2}(g)\rightleftharpoons2 H_{2} O(g)\ \ \ K_{2}=2×10^{81}\ mol^{-1}· L$
③$2 CO_{2}(g)\rightleftharpoons2 CO(g)+ O_{2}(g)\ \ \ K_{3}=4×10^{-92}\ mol· L^{-1}$
下列说法正确的是
(C)

A.$ NO$ 分解反应 $ NO(g)\rightleftharpoons\frac{1}{2} N_{2}(g)+\frac{1}{2} O_{2}(g)$的平衡常数为 $1×10^{-30}$
B.根据 $K_{2}$ 的值可以判断常温下 $ H_{2}$ 和 $ O_{2}$ 很容易反应生成 $ H_{2} O$
C.常温下，$ NO$、$ H_{2} O$、$ CO_{2}$ 三种物质分解放出 $ O_{2}$ 的倾向顺序为 $ NO＞ H_{2} O＞ CO_{2}$
D.温度升高，上述三个反应的平衡常数均增大

答案： [例4] C

1. 在温度为 $T$ 时，将 $ NH_{4} HS(s)$ 置于抽真空的容器中，当反应 $ NH_{4} HS(s)\rightleftharpoons NH_{3}(g)+ H_{2} S(g)$ 达到平衡时，测得总压为 $p$，则该反应的压强平衡常数 $K_{ p} =$
(C)

A.$\frac{1}{4}p$
B.$\frac{1}{2}p^{2}$
C.$\frac{1}{4}p^{2}$
D.$\frac{1}{2}p$

答案： 1.C

2. 某温度下，$ N_{2} O_{5}$ 气体在一体积固定的容器中发生如下反应：$2 N_{2} O_{5}(g)\rightleftharpoons4 NO_{2}(g)+ O_{2}(g)$(慢反应) $\Delta H＜0$，$2 NO_{2}(g)\rightleftharpoons N_{2} O_{4}(g)$(快反应) $\Delta H＜0$，体系的总压强 $p_{ 总}$ 和 $p( O_{2})$ 随时间的变化如右图所示：
(1)图中表示 $ O_{2}$ 压强变化的曲线是 乙(填“甲”或“乙”)。
(2)已知 $ N_{2} O_{5}$ 分解的反应速率 $v = 0.12\ p( N_{2} O_{5})$
($ kPa· h^{-1}$)，$t = 10\ h$ 时，$p( N_{2} O_{5}) =$28.2 $ kPa$，$v =$3.38 $ kPa· h^{-1}$。
(3)该温度下 $2 NO_{2}(g)\rightleftharpoons N_{2} O_{4}(g)$ 反应的平衡常数 $K_{ p} =$0.05 $ kPa^{-1}$($K_{ p}$ 为以分压表示的平衡常数)。

答案： 2.
(1)乙
(2)28.2 3.38
(3)0.05

3. 一定量的 $ CO_{2}$ 与足量的 $ C$ 在恒压密闭容器中发生反应：$ C(s)+ CO_{2}(g)\rightleftharpoons2 CO(g)\ \ \Delta H =+173\ kJ· mol^{-1}$，若压强为 $p\ kPa$，平衡时体系中气体体积分数与温度的关系如图所示，回答下列问题：
(1)$650\ ^{\circ} C$ 时 $ CO_{2}$ 的平衡转化率为 25%。
(2)$t_{1}\ ^{\circ} C$ 时压强平衡常数 $K_{ p} =$
$0.5p kPa$(用平衡分压代替平衡浓度计算，分压 = 总压×物质的量分数)；该温度下达到平衡后若再充入等物质的量的 $ CO$ 和 $ CO_{2}$ 气体，则平衡 不(填“正向”“逆向”或“不”)移动，原因是$Q_p = K_p$。

答案： 3.
(1)25%
(2)$0.5p kPa$ 不 $Q_p = K_p$