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考点18 化学平衡及其影响因素
题组一 基础小题
1.10 mL 0.1 mol·L-1 FeCl3溶液与5 mL 0.1 mol·L-1 KI溶液发生反应:2Fe3+(aq)+2I-(aq)2Fe2+(aq)+I2(aq),反应达到平衡。下列说法不正确的是( )
A.加入一定量的铁粉,平衡逆向移动
B.向该溶液中加入CCl4,振荡,平衡正向移动
C.已知该反应为放热反应,则升高温度,平衡常数减小
D.经过CCl4多次萃取分离后,向水溶液中加入KSCN溶液,若溶液出现血红色,证明该化学反应存在限度
答案 D
解析 加入一定量的铁粉,发生反应:2Fe3++Fe===3Fe2+,c(Fe3+)减小,c(Fe2+)增大,平衡逆向移动,A正确;向该溶液中加入CCl4,振荡,溶液分层,I2由水层转移到CCl4层,平衡体系中c(I2)减小,平衡正向移动,B正确;已知该反应为放热反应,则升高温度,平衡逆向移动,平衡常数减小,C正确;10 mL 0.1 mol·L-1 FeCl3溶液与5 mL 0.1 mol·L-1 KI溶液中溶质FeCl3、KI的物质的量之比为2∶1,根据2Fe3+(aq)+2I-(aq)2Fe2+(aq)+I2(aq)可知,FeCl3过量,因此要证明该反应为可逆反应,应证明I-有剩余,D错误。
2.在两个恒容的绝热密闭容器中进行下列两个可逆反应:
甲:C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g)
乙:CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)
现有下列状态:①混合气体平均相对分子质量不再改变;②恒温时,气体压强不再改变;③各气体组成浓度相等;④反应体系中温度保持不变;⑤断裂氢氧键的速率等于断裂氢氢键速率的2倍;⑥混合气体密度不变;⑦单位时间内,消耗水蒸气的质量与生成氢气的质量之比为9∶1。其中能表明甲、乙容器中的反应都达到平衡状态的是( )
A.①②⑤ B.③④⑥
C.⑥⑦ D.④⑤
答案 D
解析 甲容器中,碳为固态,该可逆反应属于反应前后气体体积不相等的反应;乙容器中,该可逆反应属于反应前后等气体分子数的反应,气体的平均相对分子质量、密度、压强都始终不变,①②⑥不能判断反应达到平衡状态;③各组分浓度相等,不能判断反应达到平衡状态;④对于任何一个可逆反应,随着反应进行,绝热密闭体系温度会发生变化,当温度不变时,说明反应达到平衡状态;⑤断裂氢氧键的速率等于断裂氢氢键速率的2倍,经转化得消耗水蒸气的速率等于消耗H2的速率,能说明两反应达到平衡状态;⑦消耗水蒸气与生成氢气都表示正反应方向,不能判断反应达到平衡状态。
3.反应C2H6(g)C2H4(g)+H2(g) ΔH>0,在一定条件下于密闭容器中达到平衡。下列各项措施中,不能提高乙烷平衡转化率的是( )
A.增大容器容积 B.升高反应温度
C.分离出部分氢气 D.等容下通入惰性气体
答案 D
解析 该反应的正反应是气体体积增大的吸热反应,增大反应容器的容积,升高反应温度,均能使化学平衡正向移动,A、B能提高乙烷平衡转化率;分离出部分氢气,减少了生成物浓度,平衡正向移动,C可提高乙烷的平衡转化率;等容下通入惰性气体,体系的总压强增大,但各物质的浓度不变,因此化学平衡不移动,D不能提高乙烷的平衡转化率。
4.如图是温度和压强对反应X+Y2Z影响的示意图。图中纵坐标表示平衡混合气体中Z的体积分数。下列叙述正确的是( )
A.X、Y、Z均为气态
B.恒容时,混合气体的密度可作为此反应是否达到化学平衡状态的判断依据
C.升高温度时v正增大,v逆减小,平衡向右移动
D.使用催化剂Z的产率提高
答案 B
解析 由图可知,在温度不变时增大压强,Z的体积分数减小,即平衡逆向移动,所以X、Y中只有一种是气体,A错误;因反应物中有非气体物质存在,所以恒容时只要平衡发生移动,混合气体的质量就会发生变化,则密度必然改变,所以混合气体的密度可作为此反应是否达到化学平衡状态的判断依据,B正确;升高温度,v正、v逆都增大,C错误;催化剂对平衡移动无影响,不能提高Z的产率,D错误。
5.425 ℃时,在1 L密闭容器中充入下列气体物质进行反应并达到平衡,分析下图,从示意图中读出相关信息的选项不正确的是( )
A.同温同压下,只要物质比例适当,从正、逆方向都可以建立同一平衡状态
B.上述图像表示的反应为H2(g)+I2(g)2HI(g)
C.图甲H2的转化率与图乙HI的转化率之和为100%
D.相同条件下,分别从正、逆方向建立等同的平衡状态,所需时间相同
答案 D
解析 比较图甲和图乙可知,两平衡状态的c(HI)、c(H2)、c(I2)相同,化学反应方程式均为H2(g)+I2(g)2HI(g),图甲中H2的转化率=×100%=79%,图乙中HI的转化率=×100%=21%,故A、