苏教版高中化学选修四课时作业10

高中化学学习材料
（灿若寒星**整理制作）
1．下列反应不属于可逆反应的是( ) A ．SO 2溶于水 B ．Cl 2溶于水
C ．电解水生成H 2和O 2，点燃H 2和O 2的混合物生成水
D ．3Fe ＋4H 2O(g)=====高温Fe 3O 4＋4H 2和4H 2＋Fe 3O 4=====高温
3Fe ＋4H 2O(g) 【答案】 C
2．14
CO 2与碳在高温条件下发生反应：14
CO 2＋C 高温
2CO ，达到平衡后，平衡混合物中含14C
的粒子有( )
A ．14CO 2
B ．14CO 2、14CO
C ．14CO 2、14CO 、14C
D ．14CO
【解析】
14
CO 2与C 反应生成14CO 的同时，逆反应14CO 的分解(生成14C 和14CO 2)也在进行，
故平衡时混合物中含14C 的粒子有：14CO 2、14CO 、14C 。

【答案】 C
3．(双选)下列关于化学反应限度的叙述错误的是( ) A ．不同的化学反应，限度可能不同 B ．可以通过改变温度来控制化学反应的限度 C ．可以通过延长化学反应的时间来改变反应的限度
D ．当一个化学反应在一定条件下达到限度时，正、逆反应便停止不再进行
【解析】 不同的化学反应，限度会有所不同。

限度可以通过改变温度、浓度等条件来改变，但时间对化学反应的限度没有影响，因为反应达到限度后，正、逆反应速率均已相等(但不为零)，不再随时间的延长而改变。

【答案】 CD
4．在一定温度下，容器内某一反应中M 、N 的物质的量随反应时间变化的曲线如图所示，下列表述正确的是( )
A ．反应的化学方程式为2M
N
B ．t 2时，正、逆反应速率相等，达到平衡
C ．t 3时，正反应速率大于逆反应速率
D ．t 1时，N 的浓度是M 浓度的2倍
【解析】 由曲线可知，N 物质的量减少，是反应物，M 物质的量增加，是生成物，Δn (N)＝2Δn (M)，
而且反应的化学方程式应为2N
M ，A 不正确。

横坐标t 2对应纵坐标数值为4，纵坐标是物质的
量，不是速率，B 不正确。

t 3时刻以后，M 、N 物质的量不再改变，反应达到平衡状态，v (正)＝v (逆)，C 不正确。

t 1时刻N 的物质的量为6 mol ，M 的物质的量为3 mol ，D 正确。

【答案】 D
5．在一定条件下，密闭容器中进行可逆反应：N 2＋3H 2
高温、高压
催化剂
2NH 3，下列说法能说明该反
应已达到化学反应限度的是( )
A ．反应物浓度等于生成物浓度
B ．容器中N 2、H 2、NH 3的浓度之比为1∶3∶2
C ．单位时间生成n mol N 2，同时生成3n mol H 2
D ．H 2的生成速率等于NH 3的生成速率的32倍
【解析】 一个化学反应是否达到一定的化学平衡状态，有两个最基本的本质判断特征：①反应物(或生成物)的浓度保持不变，②正、逆反应速率相等。

故所有的化学平衡状态的判断都要归结到这两点中的某一个。

【答案】 D
6．(2012·扬州大学附中高二检测)可以充分说明反应P(g)＋Q(g)R(g)＋S(g)在恒温下已达到平
衡的是( )
A ．反应容器内的压强不随时间改变
B．反应容器内P、Q、R、S四者共存
C．P的生成速率和S的生成速率相等
D．反应容器内的气体总物质的量不随时间变化
【解析】该反应是反应前后气体体积不变的反应，体系中气体总物质的量和压强不随时间而改变，故A、D不能作为反应是否达到平衡的标准；因为是可逆反应，反应物和生成物一定共存，B项无法确定是否已达到平衡；P的生成速率和S的生成速率相等，说明v(正)＝v(逆)，反应达到平衡。

【答案】 C
7．在一定条件下的密闭容器中，一定能说明反应A(g)＋3B(g)2C(g)＋2D(g)达到平衡状态的是()
A．反应体系的总压恒定B．B的浓度不变
C．c(A)∶c(B)＝1∶3 D．3v正(B)＝2v逆(C)
【解析】因为反应前后气体分子数不变，所以压强始终保持不变。

对一个反应来说，其浓度变化量之比一定等于其化学计量数之比。

当达平衡时，不同物质表示的反应速率之比一定等于化学计量数之比。

【答案】 B
8．硫酸是一种重要的化工产品，硫酸的产量常被视为一个国家工业发达水平的一种标志。

目前的重要生产方法是“接触法”，“接触法”生产硫酸的主要反应原理之一是SO2的接触氧化，有关接催化剂
触氧化反应2SO2＋O2
2SO3的说法不正确的是()
△
A．该反应为可逆反应，故在一定条件下二氧化硫和氧气不可能全部转化为三氧化硫
B．达到平衡后，反应就停止了，故正、逆反应速率相等且均为零
C．一定条件下，向某密闭容器中加入2 mol SO2和1 mol O2，则从反应开始到达到平衡的过程中，正反应速率不断减小，逆反应速率不断增大，某一时刻，正、逆反应速率相等D．在利用上述反应生产三氧化硫时，要同时考虑反应所能达到的限度和化学反应速率两方面的问题
【解析】对于可逆反应来说，在一定条件下反应物不可能全部转化为产物，反应只能进行到一定程度。

在达到平衡的过程中，正反应速率不断减小，逆反应速率不断增大，最终正、逆反应速率相等，即达到平衡，此时，反应物和生成物的浓度都不再随时间的变化而变化，但反应并没有停止，正、逆反应都依然进行着。

【答案】 B
高温、高压
催化剂
一定条件下使该反应发生，下列有关说法正确的是()
A．达到化学平衡时，N2将完全转化为NH3
B．达到化学平衡时，N2、H2和NH3的物质的量浓度一定相等
C．达到化学平衡时，N2、H2和NH3的物质的量浓度不再变化
D．达到化学平衡时，正反应和逆反应的速率都为零
【解析】N2与H2合成氨的反应是可逆反应，N2不可能完全转化为NH3，A错；达到平衡时，N2、NH3、H2的物质的量浓度不再变化而不是一定相等，B错，C对；达到平衡时，正、逆反应速率相等而反应仍在进行，故都不为零，D错。

【答案】 C
10．以下可逆反应，在给定的条件下一定达到了化学平衡状态的是()
A．N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)[在混合气体中φ(NH3)＝33.3%]
B．CO(g)＋H2O(g)===CO2(g)＋H2(g)(在恒容容器中，容器内压强不再改变)
C．2SO2(g)＋O2(g)===2SO3(g)(在恒压条件下，总质量不再改变)
D．2NO2(g)===2NO(g)＋O2(g)(在恒容条件下，气体颜色不再改变)
【解析】A项中，φ(NH3)＝33.3%，不能说明达到平衡状态；B项中，对于气体物质的量不变始终为恒量；C项中，总质量始终为恒量，不能作为判断是否达到平衡状态的依据。

的反应，p
总
【答案】 D
11．(双选)密闭容器中进行如下反应：X2(g)＋3Y2(g)2Z(g)，X2、Y2、Z的起始浓度分别为0.2 mol·L－1,0.6 mol·L－1,0.4 mol·L－1，当平衡时，下列数据肯定不正确的是()
A．X2为0.4 mol·L－1，Y2为1.2 mol·L－1
B．Y2为1.0 mol·L－1
C．X2为0.3 mol·L－1，Z为0.2 mol·L－1
D．Z为1.0 mol·L－1
【解析】化学平衡研究的是可逆反应，故解这类题目时要善于利用极值法。

另外，此题的易错点是在将选项中所有物质的浓度列出来时，易忽略物质的量是否守恒。

此题的解法为：
X2(g)＋3Y2(g) 2Z(g)
起始浓度：0.2 mol·L－10.6 mol·L－10.4 mol·L－1
平衡浓度1: 0 0 0.8 mol·L－1
平衡浓度2: 0.4 mol·L－1 1.2 mol·L－10
设反应正向进行彻底为平衡浓度1，设反应逆向进行彻底为平衡浓度2。

根据可逆反应的含义，知：0<c(X2)<0.4 mol·L－1；0<c(Y2)<1.2 mol·L－1；0<c(Z)<0.8 mol·L－1。

故A、D两项中所列的数据肯定不正确。

故正确答案为AD。

【答案】AD
12．将2 mol SO2和1 mol O2充入体积为2 L的密闭容器中，在一定条件下发生反应O2(g)＋2SO2(g)2SO3(g)。

经过10 s达到平衡状态，此时c(SO3)＝0.4 mol·L－1。

(1)在达到平衡的过程中v(SO2)＝________；
(2)画出反应过程中用O2表示的正、逆反应速率随时间的变化图象。

(3)画出SO2浓度随时间的变化图象。

(4)有同学认为平衡是在一定条件下成立的，改变条件时平衡会发生变化，所以可以通过改变条件使SO3的平衡浓度变为1 mol·L－1，你认为这种说法正确吗？________(填“正确”或“不正确”)。

【解析】(1)平衡时n(SO3)＝0.4 mol·L－1×2 L＝0.8 mol
2SO2＋O22SO3
起始/mol 2 1 0
变化/mol 0.8 0.4 0.8
平衡/mol 1.2 0.6 0.8
则v(SO2)＝Δc
Δt＝
0.8 mol
2 L×10 s
＝0.04 mol·L－1·s－1。

(2)反应速率受物质浓度的影响，起始时反应物浓度最大，正反应速率最大，生成物浓度为零，逆反应速率为零，随着反应的进行，反应物浓度逐渐减小，生成物浓度逐渐增加，正反应速率逐渐减小，逆反应速率逐渐增加，达到平衡时正、逆反应速率相等。

(3)反应物浓度随着反应的进行逐渐减小，达到平衡时保持不变。

c(SO2)始＝2 mol
2 L＝1 mol·L
－1，
c(SO2)平衡＝1.2 mol
2 L＝0.6 mol·L
－1。

(4)可逆反应的特点是反应进行不彻底，与反应有关的各种物质共存，若平衡时c(SO3)＝1 mol·L－1，则反应物O
2
和SO2应完全转化，这不符合可逆反应特点。

【答案】(1)0.04 mol·L－1·s－1
(2)
(3)
(4)不正确
13．某温度下，在2 L密闭容器中X、Y、Z三种物质(均为气态)间进行反应，其物质的量随时间的变化曲线如图。

依图回答：
(1)该反应的化学方程式可表示为____________。

(2)反应起始至t min(设t＝5)，Y的平均反应速率是________________。

(3)在t min时，该反应达到了________状态，下列可判断反应已达到该状态的是________(选填字母)。

A．X、Y、Z的反应速率相等
B．X、Y的反应速率比为2∶3
C．混合气体的密度不变
D．生成1 mol Z的同时生成2 mol X
E．X、Y、Z物质的量之比等于化学计量数比
F．混合气体的总压强不再发生改变
【解析】达到平衡时，X减少0.8 mol，Y增加
1．2 mol，Z增加0.4 mol，
所以X是反应物，Y、Z是生成物。

Δn(X)∶Δn(Y)∶Δn(Z)
＝0.8∶1.2∶0.4＝2∶3∶1，
则该反应的化学方程式可表示为
2X(g)3Y(g)＋Z(g)。

v ＝Δc (Y )Δt ＝ 1.2 mol 2 L ×5 min ＝0.12 mol·L －1·min －1
【答案】 (1)2X(g)3Y(g)＋Z(g)
(2)0.12 mol·L －1·min －1 (3)化学平衡 DF
14．(2012·徐州高二质检)将2 mol H 2O 和2 mol CO 置于1 L 容器中，在一定条件下，加热至高温，发生如下可逆反应：
2H 2O(g)
2H 2＋O 2 2CO ＋O 2
2CO 2
(1)容器内气体密度不发生变化时，能不能说明反应已达到平衡状态？为什么？
(2)当上述系统达到平衡时，欲求其混合气体的平衡组成，则至少还需要知道两种气体的平衡浓度，但这两种气体不能同时是什么？(写出它们的分子式)
(3)若平衡时O 2和CO 2的物质的量分别为n (O 2)平＝a mol ，n (CO 2)平＝b mol 。

试求n (H 2O)平。

(用含a 、b 的代数式表示)
【解析】 (1)不能；反应过程中，容器体积不变，气体质量不变，密度也就不发生变化，无论平衡还是不平衡，气体密度始终不变。

(2)因为H 2O(g)与H 2的变化量始终相同，CO 与CO 2的变化量始终相同，故同时知道H 2O(g)和H 2的平衡浓度或同时知道CO 和CO 2的平衡浓度，无法确定混合气体的平衡组成。

(3)据n (CO 2)平＝b mol ，推知2CO ＋O 22CO 2反应中消耗n (O 2)＝b
2 mol ，结合n (O 2)平＝a mol ，
可知2H 2O(g)
2H 2＋O 2反应生成O 2的物质的量为a mol ＋b 2 mol ，则n (H 2O)平＝2 mol －(a mol ＋b
2
mol)×2＝(2－2a －b )mol 。

【答案】 (1)不能；反应过程中，容器体积不变，气体质量不变，密度也就不发生变化，无论平衡还是不平衡，气体密度始终不变。

(2)H 2O(g)和H 2或CO 和CO 2 (3)(2－2a －b )mol。