【课堂新坐标】（教师用书独具）2014年高中化学选修四【专题对点演练】第二章 化学反应速率与化学平衡（含答案详解）

1．(2012·安徽高考)一定条件下，通过下列反应可实现燃煤烟气中硫的回收：
SO2(g)＋2CO(g)2CO2(g)＋S(l)　ΔH＜0
若反应在恒容的密闭容器中进行，下列有关说法正确的是(　　)
A．平衡前，随着反应的进行，容器内压强始终不变
B．平衡时，其他条件不变，分离出硫，正反应速率加快
C．平衡时，其他条件不变，升高温度可提高SO2的转化率
D．其他条件不变，使用不同催化剂，该反应的平衡常数不变
【解析】　解题的关键是掌握影响化学反应速率的因素以及化学平衡常数仅与温度有关。该反应中S为液态，反应前后气体的物质的量改变，在恒容容器中进行该反应，平衡前随着反应的进行压强一直在改变，A项错误；反应中S为液态，其量的变化不影响反应速率，B项错误；该反应的正反应是放热反应，升温后平衡逆向移动，SO2的转化率减小，C项错误；平衡常数只与温度有关，催化剂不能改变反应物的转化率，平衡常数不变，D项正确。
【答案】　D
2．(2012·重庆高考)在一个不导热的密闭反应器中，只发生两个反应：
a(g)＋b(g)??2c(g)；ΔH1＜0
x(g)＋3y(g)??2z(g)；ΔH2＞0
进行相关操作且达到平衡后(忽略体积改变所作的功)，下列叙述错误的是(　　)
A．等压时，通入惰性气体，c的物质的量不变
B．等压时，通入z气体，反应器中温度升高
C．等容时，通入惰性气体，各反应速率不变
D．等容时，通入z气体，y的物质的量浓度增大
【解析】　对化学平衡体系恒压条件下通入惰性气体，相当于增大了体系压强，为保持恒压，体积增大，压强减小，对第二个反应导致平衡向左移动，则放热，使体系温度升高，对第一个反应平衡左移，c的物质的量减小。恒容条件下通入惰性气体，总压增大而分压不变，平衡不移动，速率不变；通入z气体，第二个反应导致平衡左移，y的物质的量浓度增大。
【答案】　A
3．(2012·福州高二期末)在容积可变的密闭容器中，1 mol N2和4 mol H2在一定条件下发生反应，达到平衡时，H2的转化率为25%，则平衡时的氮气的体积分数接近于(　　)
A．5%　　　　　　　　　B．10%
C．15% D．20%
【解析】　由氢气的平衡转化率可知氢气转化的物质的量为1 mol，所以氮气转化的物质的量为 mol，生成氨气的物质的量为 mol，平衡时氮气、氢气和氨气的物质的量分别为 mol、3 mol、 mol，所以平衡时氮气的物质的量分数约为15%，即体积分数接近于15%，C正确。
【答案】　C
4．(2012·河北高二质检)一定条件下，在一密闭容器中，发生可逆反应：mA(g)＋nB(g)??qC(g)　ΔH>0，C的体积分数变化如图实线a所示，若开始只改变某一条件，C的体积分数如图虚线b所示，则下列说法不正确的是(　　)
A．所改变的条件可能是加压
B．所改变的条件可能是加入催化剂
C．所改变的条件可能是升高温度
D．增大压强该反应的平衡常数不变
【解析】　从图象看条件改变化学反应速率加快，但化学平衡不受影响，B项正确；若m＋n＝q，改变压强平衡不受影响，A项正确；因该反应是吸热反应，升高温度平衡正向移动，C项错误；平衡常数只受温度影响，D项正确。
【答案】　C
5．(2012·四川高考)在体积恒定的密闭容器中，一定量的SO2与1.100 mol O2在催化剂作用下加热到600 ℃发生反应：2SO2＋O22SO3；ΔH<0。当气体的物质的量减少0.315 mol时反应达到平衡，在相同温度下测得气体压强为反应前的82.5%。下列有关叙述正确的是(　　)
A．当SO3的生成速率与SO2的消耗速率相等时反应达到平衡
B．降低温度，正反应速率减小程度比逆反应速率减小程度大
C．将平衡混合气体通入过量BaCl2溶液中，得到沉淀的质量为161.980 g
D．达到平衡时， SO2的转化率为90%
【解析】　本题的解题关键有：(1)明确化学平衡移动的方向与反应速率的关系；(2)会利用差量法确定参加反应的物质的量；(3)要知道SO2与BaCl2不反应，原因是弱酸不能制强酸。SO3的生成速率和SO2的消耗速率都是正反应速率，故A错；因正反应是放热反应，降低温度时平衡正向移动，正反应速率大于逆反应速率，是正反应速率减小的程度小的原因，故B错；气体的物质的量减少了0.315 mol，据差量法可知，反应的SO2为0.630 mol，反应的O2为0.315 mol，生成的SO3为0.630 mol，设SO2开始时的物质的量为a mol，列出量的关系为：
2SO2(g)＋O2(g)??2SO3(g)
起始的物质的量/mol　　a　　　 1.100　　　0
转化的物质的量/mol　 0.63　　0.315　　 0.63
平衡的物质的量/mol　a－0.63　 0.785　　 0.63
据平衡时的压强为反应前的82.5%，列出＝0.825，解得a＝0.7，故SO2的转化率为×100%＝90%，故D正确；
平衡时，将混合气体通入BaCl2溶液中，只有SO3生成沉淀，沉淀的物质的量与SO3的相等，为0.63 mol，沉淀的质量为0.63 mol×233 g/mol＝146.79 g，故C错。
【答案】　D
6．在一定温度下，把2 mol SO2和1 mol O2通入一定容积的密闭容器里，发生反应：2SO2(g)＋O2(g)催化剂,2SO3(g)，进行到一定程度达到平衡状态。现在该容器中，维持温度不变，令a、b、c分别代表初始加入的SO2、O2和SO3的物质的量(mol)，如果a、b、c取不同的数值，它们必须满足一定的关系，才能保证达到平衡时，反应混合物中三种气体的质量分数仍跟上述平衡时的完全相同。
请填写下列空白：
(1)若a＝0，b＝0，则c＝________。
(2)若a＝0.5，则b＝________，c＝________。
(3)a、b、c取值必须满足的一般条件是(请用两个方程式表示，其中一个只含a和c，另一个只含b和c)：________________、________________。
【解析】　(1)题干所给的条件是恒温、恒容，反应前后气态物质化学计量数不相等的可逆反应，改变起始时加入物质的物质的量，通过可逆反应的化学计量数换算成方程式同一边的物质的物质的量与原平衡相同，则两平衡等效，所以a＝0，b＝0时，c＝2；
(2)从正、逆反应同时开始，设开始时n(O2)＝x，n(SO3)＝y，则x＋＝1,0.5＋y＝2，解之得： x＝0.25 mol，y＝1.5 mol；
(3)由恒温、恒容条件下反应前后气态物质化学计量数不相等的可逆反应，将方程式两边的所有数据转化为方程式一边时，要化归原值，可知a＋c＝2，b＋＝1(或2b＋c＝2)。
【答案】　(1)2　(2)0.25　1.5　
(3)a＋c＝2　b＋＝1(或2b＋c＝2)
7．(2012·江西六校高二联考)汽车尾气里含有的NO气体是由于内燃机燃烧的高温引起氮气和氧气反应所致：N2(g)＋O2(g)??2NO(g)　ΔH>0，已知该反应在2 404 ℃时，平衡常数K＝64×10－4。
请回答：
(1)某温度下，向2 L的密闭容器中充入N2和O2各1 mol，5分钟后O2的物质的量为0.5 mol，则N2的反应速率________。
(2)假设该反应是在恒容条件下进行，判断该反应达到平衡的标志________。
A．消耗1 mol N2同时生成1 mol O2
B．混合气体密度不变
C．混合气体平均相对分子质量不变
D．2v(N2)正＝v(NO)逆
(3)将N2、O2的混合气体充入恒温恒容密闭容器中，下列变化趋势正确的是________(填字母序号)。
(4)向恒温恒容的密闭容器中充入等物质的量的N2和O2，达到平衡状态后再向其中充入一定量NO，重新达到化学平衡状态。与原平衡状态相比，此时平衡混合气中NO的体积分数______。(填“变大”、“变小”或“不变”)
(5)该温度下，某时刻测得容器内N2、O2、NO的浓度分别为2.5×10－1 mol/L、4.0×10－2 mol/L和3.0×10－3 mol/L，此时反应________(填“处于化学平衡状态”、“向正反应方向进行”或“向逆反应方向进行”)，理由是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
【解析】　(2)该反应是气体体积不变的反应，C项不正确；A项，N2的消耗和O2生成分别表示正反应和逆反应，比例符合方程式中的化学计量数比，正确；容器体积不变，反应前后气体的密度始终不变，B项错误。
(3)该反应为吸热反应，随着温度升高，反应速率加快，反应物转化率增大，平衡常数增大，A、C项正确；催化剂不能影响化学平衡，B项错误。
(4)由于该反应前后气体体积不变，故不受压强影响，反应达到平衡后再充入NO达到平衡后相当于对原平衡的加压过程，故NO的体积分数不变。
(5)该反应的平衡常数表达式为，将所给物质浓度带入表达式求浓度商：
＝9×10－4<64×10－4，故反应向正反应方向进行。
【答案】　(1)0.05 mol/(L·min)　(2)AD　(3)AC　(4)不变　(5)向正反应方向进行　因为浓度商Qc