(九)
A组——双基达标
1．(2012·许昌高一质检)下列反应体系中，不属于可逆反应的是( )
A．Cl2溶解于水
B．氨气溶解于水
C．工业合成氨
D．水电解生成H2和O2与H2在O2中燃烧生成H2O
解析： 可逆反应是指在相同条件下，同时向正、逆两个方向进行的反应。
A：Cl2＋H2OHCl＋HClO
B：NH3＋H2ONH3·H2O
C：N2＋3H22NH3，故A、B、C均为可逆反应；D项中水电解生成H2和O2与H2在O2中燃烧生成H2O，两反应的反应条件不同，因此不属于可逆反应，故选D。
答案： D
2．在容器中充入SO2和只由18O原子组成的氧气(18O2)。在一定条件下达到平衡时，18O存在于( )
A．只存在于O2中 B．只存在于O2和SO3中
C．只存在于SO2和SO3中 D．SO3、SO2和O2中都有可能存在
解析： 化学平衡的特征之一是动态平衡，达平衡时一方面18O2与SO2结合生成含18O的SO3，另一方面SO3又分解成SO2和O2，因此18O在O2、SO2以及SO3中都有可能存在。
答案： D
3．(2012·池州高一质检)
右图是可逆反应X2＋3Y22Z2在反应过程中的反应速率(v)与时间(t)的关系曲线，下列叙述正确的是( )
A．t1时，只有正方向反应
B．t1～t2时，X2的物质的量越来越多
C．t2～t3，反应不再发生
D．t2～t3，各物质的浓度不再发生变化
解析： t1时v(正)>v(逆)>0，A项错；由于t1～t2时v(正)>v(逆)>0，反应物X2或Y2物质的量逐渐减少至t2时刻保持不变，B项错；t2～t3达平衡状态，v(正)＝v(逆)≠0，C项错。
答案： D
4．硫酸是一种重要的化工产品，硫酸的消耗量常被视为一个国家工业发达水平的一种标志。目前的主要生产方法是“接触法”，有关2SO2＋O22SO3的说法中，不正确的是( )
A．该反应为可逆反应，故在一定条件下SO2和O2不可能全部转化为SO3
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，某一时刻之后，正、逆反应速率相等
D．平衡时SO2、O2、SO3的分子数之比不再改变
解析： 化学平衡是动态平衡，到达化学平衡状态反应并没停止，只是正、逆反应速率相等而已。
答案： B
5．下列叙述中可以说明反应2HI(g) H2(g)＋I2(g)已达平衡状态的是( )
①单位时间内生成n mol H2的同时生成n mol HI
②一个H—H键断裂的同时有两个H—I键断裂
③百分组成HI%＝I2%
④反应速率v(H2)＝v(I2)＝1/2v(HI)
⑤[HI]∶[H2]∶[I2]＝2∶1∶1
⑥v(HI)分解＝v(HI)生成
⑦压强不变
A．①③⑤ B．②⑥
C．④⑤ D．④⑥⑦
解析： ①H2和HI在方程式中的系数之比为1∶2，因此单位时间内生成n mol H2的同时生成n mol HI时正逆反应速率还不相等，故此时还没有达到平衡状态。②H—H键断裂代表的是逆反应速率，而H—I键断裂代表的是正反应速率，因此一个H—H键断裂的同时有两个H—I键断裂表示此时正逆反应速率相等，反应达到了化学平衡。③HI的百分组成与I2的百分组成相等，这是反应中的一种特殊时刻，不一定达到化学平衡状态。④因为在同一反应中各物质的反应速率之比等于各物质的方程式系数之比，因此在任何状态都有v(H2)＝v(I2)＝1/2v(HI)。⑤HI、I2和H2的浓度之比为2∶1∶1，这只是反应中的一种特殊时刻，不一定达到化学平衡状态。⑥v(HI)分解＝v(HI)生成表示正逆反应速率相等，达到化学平衡状态。⑦由于化学方程式可逆号两端气体的系数相等，因此压强不能作为判断是否达到化学平衡的依据。
答案： B
6．(2012·南京高一质检)在一体积为10 L的容器中，通过一定量的CO和H2O,850 ℃时发生反应：
CO(g)＋H2O(g) CO2(g)＋H2(g)
(1)CO和H2O浓度变化如图，则0～4 min的平均反应速率v(CO)＝________mol·L－1·min－1。
(2)如图中4～5 min之间该反应________(填“是”或“否”)处于平衡状态，判断理由________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
解析： v(CO)＝(0.20－0.08) mol/L/4 min＝0.03 mol·L－1·min－1
根据反应物的浓度不再变化可知4～5 min之间是化学平衡状态。
答案： (1)0.03 (2)是 反应物的浓度不再变化
7．(2009·上海高考题改编)在一定温度下，氧化铁可以与一氧化碳发生下列反应：Fe2O3(s)＋3CO(g) 2Fe(s)＋3CO2(g)。
(1)该温度下，在2 L盛有Fe2O3粉末的密闭容器中通入CO气体，10 min后，生成了单质铁11.2 g。则10 min内CO的平均反应速率为________________。
(2)请用上述反应中某种气体的有关物理量来说明该反应已达到平衡状态：①__________________________，②______________________。
解析： (1)Fe2O3(s)＋3CO(g) 2Fe(s)＋3CO2(g)
3 mol 2×56 g
0.3 mol 11.2 g
v(CO)＝＝0.3 mol/(2 L×10 min)＝0.015 mol·L－1·min－1。
答案： (1)0.015 mol·L－1·min－1 (2)①CO或(CO2)的生成速率与消耗速率相等 ②CO(或CO2)的质量不再改变
B组——能力拔高
8．(2012·扬州高一质检)在一个密闭容器中发生如下反应：2SO2(g)＋O2(g) 2SO3(g)，反应过程中某一时刻测得SO2、O2、SO3的浓度分别为0.2 mol·L－1、0.2 mol·L－1、0.2 mol·L－1，当反应达到平衡时，可能出现的数据是(双选)( )
A．c(SO3)＝0.4 mol·L－1
B．c(SO2)＝c(SO3)＝0.15 mol·L－1
C．c(SO2)＝0.25 mol·L－1
D．c(SO2)＋c(SO3)＝0.4 mol·L－1
解析： 反应过程中某一时刻c(SO2)＝0.2 mol·L－1，c(O2)＝0.2 mol·L－1，c(SO3)＝0.2 mol·L－1，若SO2全部转化为SO3，c(SO3)＝0.2 mol·L－1＋0.2 mol·L－1＝0.4 mol·L－1，由于是可逆反应，可逆反应的特点是正反应与逆反应同时进行，所以无论是反应物或生成物都不可能消耗完，非起始状态，任何物质的物质的量也不可能是0，所以A选项错误，在题述某一时刻之后，无论平衡怎样移动，都不可能出现c(SO2)＝c(SO3)＝0.15 mol·L－1这种情形，SO2与SO3的浓度都比原来小，这显然违反了质量守恒定律。抓住S元素守恒，D选项恒成立，C选项可能出现。
答案： CD
9．在2 L密闭容器中，800 ℃时反应2NO(g)＋O2(g) 2NO2(g)体系中，n(NO)随时间的变化如下表：
时间(s)
0
1
2
3
4
5
n(NO)/mol
0.020
0.010
0.008
0.007
0.007
0.007
(1)A点处，v(正)_ _______v(逆)，A点正反应速率________B点正反应速率(用“大于”、“小于”或“等于”填空)。
(2)如图中表示NO2的变化的曲线是________。用O2表示从0～2 s内该反应的平均速率v＝________________。
(3)能说明该反应已经达到平衡状态的是________。
a．v(NO2)＝2v(O2) b．容器内压强保持不变
c．v逆(NO)＝2v正(O2) d．容器内的密度保持不变
(4)能使该反应的反应速率增大的是________。
a．及时分离出NO2气体 b．适当升高温度
c．增大O2的浓度 d．选择高效的催化剂
解析： (1)A点，反应未达平衡，由表中数据知n(NO)随反应进行不断减小，说明反应从正向开始，所以A点v(正)>v(逆)；A点处反应物的浓度大于B点，所以A点正反应速率大于B点。
(2)图中纵坐标为浓度，平衡时消耗n(NO)＝0.020 mol－0.007 mol＝0.013 mol，生成n(NO2)＝0.013 mol。平衡时c(NO2)＝0.006 5 mol·L－1，所以NO2的变化曲线为b。0～2 s内，v(O2)＝v(NO)＝×＝1.5×10－3 mol·L－1·s－1。
(3)v(NO2)＝2v(O2)未指明v(正)、v(逆)，不能表明是平衡状态，该反应遵循质量守恒定律，且容器的体积未变化，所以容器内的密度不论反应是否达平衡状态一直保持不变。
(4)分离出NO2气体后，浓度减小，反应速率减慢，而升高温度，加催化剂及增大反应物浓度都会使反应速率增大。
答案： (1)大于 大于 (2)b 1.5×10－3mol/(L·s)
(3)bc (4)bcd
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