第二章 化学反应速率与化学平衡 习题
一、单选题
1．下列有关实验的说法正确的是
A．实验室电器设备着火，可用泡沫灭火器灭火
B．探究影响Na2S2O3与稀硫酸反应速率的因素时，可通过观察产生气泡快慢判断
C．向Na2CO3和NaHCO3固体中分别滴加几滴水，可通过温度变化鉴别两者
D．测定中和热时将NaOH和HCl溶液混合后，立即读数并记录溶液的起始温度
2．为阿伏加德罗常数的值，下列说法错误的是
A．常温下，11.2L氯气所含的原子数小于
B．1mol Fe与足量氯气完全反应转移的电子数约为
C．标准状况下，3.36L HF含有氢氟键的数目为0.15
D．标准状况下，11.2L NO与11.2L 混合后的分子数目可能为0.65
3．在一定条件下，向1L密闭容器中充入2molA气体和1molB气体，发生可逆反应：2A(g)＋B(g) 2C(g)，达到平衡时容器内B的物质的量浓度为0.5mol/L，则A的转化率为
A．60% B．40% C．50% D．20%
4．催化剂的研究是化学反应原理中的一个重要领域，下列有关叙述正确的是
A．加催化剂可以增大或减小化学反应的焓变
B．催化剂能降低反应所需活化能
C．任何化学反应都需要活化能的推动
D．对于在给定条件下反应物之间能够同时发生多个反应的情况，理想的催化剂可以大幅度提高目标产物在最终产物中的比例
5．已建立化学平衡的某可逆反应，当改变条件使化学平衡向正反应方向移动时，下列有关叙述正确的有个
①生成物的质量分数一定增加②生成物的产量一定增大③反应物的转化率定增大④反应物的浓度一定降低
A．1 B．2 C．3 D．4
6．在一定条件下，将3 mol N2和3 mol H2充入一个容积固定的密闭容器中，发生反应：N2(g)+3H2(g)2NH3(g)。当反应达到平衡时NH3为n mol。在与上述完全相同的容器中，保持温度不变，若平衡时NH3仍为n mol，则下列组合中不正确的是
选项 起始状态/mol
N2 H2 NH3
A 2 0 2
B 2.5 1.5 1
C 2
D 0 0 2
A．A B．B C．C D．D
7．某反应的反应过程中能量变化如图所示。下列叙述不正确的是
A．该反应是吸热反应，有催化剂使反应活化能降低
B．该反应△H=E1—E2
C．若生成物中某一物质由气态变成液态，该反应的△H变大
D．加入催化剂可以加快反应速率，但是不影响反应的△H
8．下列做法与改变化学反应速率无关的是
A．在糕点包装内放置除氧剂 B．未成熟的猕猴桃与成熟的苹果一起密封
C．牛奶在冰箱里保存 D．高炉炼铁增加高炉的高度
9．将5 mol A和4 mol B充入0.4L密闭容器中发生2A(g)+B(g)mD(g)+E(g)，经过5min后达到化学平衡，此时测得D为2 mol。又知5min内用E表示的平均反应速率为0.5 mol·L－1·min－1，下列结论正确的是( )
A．m值为1
B．B的转化率为25%
C．平衡时混合物总物质的量为8mol
D．5min内用A表示的平均反应速率为0.4 mol·L－1·min－1
10．在社会生活生产中，下列有利于增大反应速率的措施是
A．牛奶放在冰箱中
B．炼铁时将矿石粉碎
C．橡胶制品中添加抑制剂
D．在月饼包装盒内放置小包除氧剂
11．下列事实不能用勒夏特列原理解释的是
A．夏天打开啤酒瓶，有许多气泡冒出
B．500℃左右比室温更有利于合成的反应
C．加压有利于与生成的反应
D．实验室常用排饱和食盐水的方法收集氯气
二、填空题
12．近期发现，H2S是继NO、CO之后第三个生命体系气体信号分子，它具有参与调节神经信号传递、舒张血管减轻高血压的功能。回答下列问题：
（1）在密闭容器中充入一定量的H2S,发生反应2H2S(g)2H2(g)＋S2 (g) 如图为H2S的转化率与温度、压强的关系。
①该反应的ΔH__________0(填“＞”、“＝”或“＜”)；
②图中压强(p1、p2、p3)由小到大的顺序为_____________________；
③图中M点的平衡常数KP＝_______________(KP是用平衡分压代替平衡浓度计算，分压=总压×物质的量分数)。
（2）羰基硫（COS）是一种粮食熏蒸剂，能有效防止粮食被某些昆虫、线虫和真菌危害。在2 L的密闭容器中，保持温度T不变，将CO和H2S混合，并达下列平衡：CO(g)+H2S(g)COS(g)+H2(g) K=0.2。开始投入9 molH2S和a mol CO，经10 min达到平衡。
①若达平衡时n(H2S)=5mol，a 为_______。平衡时CO的转化率为________。
②曲线Ⅰ和Ⅱ表示该温度下，CO和H2S投料比[n(CO)/ n(H2S)]不同时，CO转化率随时间变化图象。则曲线Ⅰ和Ⅱ中a值的大小关系为：Ⅰ___Ⅱ(填“大于”“等于”“小于”)，理由是____。
13．二甲醚（CH3OCH3）被称为21世纪的新型燃料，25℃，101kPa时呈气态，它清洁、高效、具有优良的环保性能。92g气态二甲醚25℃，101kPa时燃烧放热2910kJ。
(1)当燃烧放热582kJ热量时，转移的电子数为___。
(2)已知H2(g)和C(s)的燃烧热分别是285.8kJ/mol、393.5kJ/mol；计算反应4C(s)+6H2(g)+O2(g)═2CH3OCH3(g)的反应热为__；
(3)工业上利用H2和CO2合成二甲醚的反应如下：6H2(g)+2CO2(g) CH3OCH3(g)+3H2O(g) △H＜0
①一定温度下，在一个固定体积的密闭容器中进行该反应，下列能判断反应达到化学平衡状态的是__（选填字母编号）
A．c(H2)与c(H2O)的比值保持不变
B．单位时间内有2molH2消耗时有1molH2O生成
C．容器中气体密度不再改变
D．容器中气体压强不再改变
E．反应产生的热量不再变化
②温度升高，该化学平衡移动后到达新的平衡，CH3OCH3的产量将__（填“变大”、“变小”或“不变”，下同），混合气体的平均摩尔质量将__。
14．有一化学反应2AB＋D ，B、D起始浓度为0，在四种不同条件下进行。反应物A的浓度（mol/L）随反应时间（min）的变化情况如下表，根据下述数据，完成填空：
实验 序号 浓度（mol/L） 时间（min）
0 10 20 30 40 50 60
1 温度 800℃ 1.0 0.80 0.67 0.57 0.50 0.50 0.50
2 800℃ C2 0.60 0.50 0.50 0.50 0.50 0.50
3 800℃ C3 0.92 0.75 0.63 0.60 0.60 0.60
（1）在实验1，反应在0至20分钟时间内A的平均速率为_________mol/（L·min）。
（2）在实验2，A的初始浓度C2＝_________mol/L，可推测实验2中隐含的条件是_________。
（3）设实验3的反应速率为v3，实验1的反应速率为v1，则达到平衡时v3___v1（填＞、＝、＜＝，）800℃时,反应平衡常数＝_________，且C3＝_________mol/L，可推测实验3中隐含的条件是_________。
（4）800℃时,反应B＋D2A当其他条件不变, B、D的起始浓度为0.50 mol/L , A的起始浓度为0, 达到平衡时A的浓度为_______mol/L, B的转化率＝__________。
15．在压强为0.1MPa条件下，将amolCO与3amolH2的混合气体在催化剂作用下能自发反应生成甲醇：CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)。
(1)该反应的△H____0，△S____0(填“＞”、“＜”或“=”)。
(2)若容器容积不变，下列措施可增加甲醇产率的是_____。
A．升高温度 B．将CH3OH(g)从体系中分离
C．充入He，使体系总压强增大 D．再充入lmolCO和3molH2
(3)下列措施能加快反应速率的是_____(填序号)。
A．恒压时充入He
B．恒容时充入He
C．恒容时充入CO
D．升高温度
E.选择高效的催化剂
16．合成气（CO+H2）广泛用于合成有机物，工业上常采用天然气与水蒸气反应等方法来制取合成气。
（1）在150℃时2L的密闭容器中，将2molCH4和2molH2O(g)混合，经过15min达到平衡，此时CH4的转化率为60%。回答下列问题：
①从反应开始至平衡，用氢气的变化量来表示该反应速率v(H2)=__。
②在该温度下，计算该反应的平衡常数K=__。
③下列选项中能表示该反应已达到平衡状态的是__。
A．v(H2)逆=3v(CO)正
B．密闭容器中混合气体的密度不变
C．密闭容器中总压强不变
D．C(CH4)=C(CO)
（2）合成气制甲醚的反应方程式为2CO(g)+4H2(g)CH3OCH3（g）+H2O(g) △H=bkJ/mol。有研究者在催化剂（Cu—Zn—Al—O和A12O3)、压强为5.OMPa的条件下，由H2和CO直接制备甲醚，结果如图所示。
①290℃前，CO转化率和甲醚产率的变化趋势不一致的原因是__；
②b__0，（填“＞”或“＜”或“=”）理由是__。
（3）合成气中的氢气也用于合成氨气：N2+3H22NH3。保持温度和体积不变，在甲、乙、丙三个容器中建立平衡的相关信息如下表。则下列说法正确的是__；
A．n1=n2=3.2 B．φ甲=φ丙＞φ乙 C．ν乙＞ν丙＞ν甲 D．P乙＞P甲=P丙
容器 体积 起始物质 平衡时NH3的物质的量 平衡时N2的 体积分数 反应开始时的速率 平衡时容器内压强
甲 1L 1molN2+3molH2 1.6mol φ甲 ν甲 P甲
乙 1L 2molN2+6molH2 n1mol φ乙 ν乙 P乙
丙 2L 2molN2+6molH2 n2mol φ丙 ν丙 P丙
17．在容积为1.00L的容器中，通入一定量的N2O4，发生反应N2O4(g)2NO2(g)，随温度升高，混合气体的颜色变深。
回答下列问题：
(1)反应的△H_______0(填“大于”“小于”)；100℃时，体系中各物质浓度随时间变化如上图所示。
在0~60s时段，反应速率v(N2O4)为_______mol L-1 s-1，
平衡时混合气体中NO2的体积分数为_______。
(2)100℃时达到平衡后，改变反应温度为T，c(N2O4)以0.0020mol L-1 s-1的平均速率降低，经10s又达到平衡。
①T _______100℃(填“大于”“小于”)，
②列式计算温度T时反应的平衡常数K _______。
(3)温度T时反应达平衡后，向容器中，迅速充入含0.08mol的NO2和0.08mol N2O4的混合气体，此时速率关系v(正) _______ v(逆)。(填“大于”，“等于”，或“小于”)
18．高炉炼铁是冶炼铁的主要方法，发生的主要反应为：
Fe2O3(s)+3CO(g)2Fe(s)+3CO2(g) △H="aKJ" ·mol－1
（1）已知：
①Fe2O3(s)+3C(石墨)=2Fe(s)+3CO(g) △H1=+489.0kJ·mol－1
C(石墨)+CO2(g)=2CO(g) △H2=+172.5kJ·mol－1
则a= kJ·mol－1。
（2）冶炼铁反应的平衡常数表达式K= ，温度升高后，K值 (填“增大”、“不变”或“减小”)。
（3）在T℃时，该反应的平衡常数K=64，在2L恒容密闭容器甲和乙中，分别按下表所示加入物质，反应经过一段时间后达到平衡。
Fe2O3 CO Fe CO2
甲/mol 1.0 1.0 1.0 1.0
乙/mol 1.0 2.0 1.0 1.0
甲容器中CO的平衡转化率为 。
②下列说法正确的是 (填字母)。
a．若容器内气体密度恒定时，标志反应达到平衡状态
b．甲、乙容器中，CO的平衡浓度之比为2:3
c．增加Fe2O3可以提高CO2的转化率
试卷第1页，共3页
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参考答案：
1．C
【详解】A. 泡沫灭火器产生的泡沫中含有电解质，能够导电，所以实验室电器设备着火，不可用泡沫灭火器灭火，A不正确；
B. Na2S2O3与稀硫酸反应时，由于生成的二氧化硫气体易溶于水，可能不产生气泡，所以难以通过观察气泡产生的快慢来判断反应速率快慢，B不正确；
C. Na2CO3和NaHCO3固体中分别滴加几滴水，前者放热，后者吸热，所以可通过温度变化鉴别两者，C正确；
D. 测定中和热时，溶液的起始温度应在将NaOH和HCl溶液混合前测定，D不正确；
故选C。
2．C
【详解】A．常温下11.2L氯气的物质的量小于0.5mol，原子数小于NA，A正确；
B．铁与氯气反应生成氯化铁，所以1molFe失去电子数约为，B正确；
C．标况下，氟化氢为液态，无法计算，C错误；
D．标况下，11.2LNO与11.2LO2混合后发生反应2NO+O2=2NO2，生成0.5molNO2并剩余0.25molO2，气体总的物质的量为0.75mol，但存在，则反应后的气体总的物质的量小于0.75mol大于0.5mol，即所含分子数小于0.75NA大于0.5NA，D正确；
故选C。
3．C
【详解】达到平衡时容器内B的物质的量浓度为0.5mol/L，则物质B反应了0.5mol，物质A反应了1mol，A的转化率为；
故答案选C。
4．B
【详解】A．加催化剂不会改变化学反应的焓变，选项A错误；
B．催化剂是通过降低反应所需的活化能来加快反应速率，选项B正确；
C．大部分热反应都需要活化能的推动，但是光反应就不需要，选项C错误；
D．催化剂只能对主反应即生成目标产物的那个反应起起作用，这样在转化率一定的时候的确目标产物的比例会加大，并不是催化剂对所有反应都能同等程度促进，选项D错误；
答案选B。
5．A
【详解】①总体积不变，向正反应移动，生成物的体积分数一定增大，若生成物的体积增大小于混合物总体积增大，生成物的体积分数可能降低，①错误；
②平衡向正反应移动，生成物的产量一定增加，②正确；
③降低生成物的浓度，平衡正向移动，反应物的转化率一定增大，但增大某一反应物的浓度，平衡正向移动，其他反应物的转化率增大，自身转化率降低，③错误；
④如增大反应物的浓度，平衡向正反应方向移动，达到平衡时，反应物的浓度比改变条件前大，④错误。
综上所述②正确。
故选A。
6．D
【详解】在恒温恒容条件下，反应N2(g)+3H2(g)2NH3(g)，反应前后气态物质体积不相等，要满足等效平衡，需将NH3的物质的量经“一边倒”全部转化为反应物的投入量，将相关数据代入计算可知，A、B、C项均与原平衡等效，而D项经转化后得到1 mol N2、3 mol H2，与原平衡不等效。
7．C
【分析】由图可知，反应物总能量小于生成物总能量，为吸热反应，△H>0，焓变为正逆反应的活化能之差，且催化剂不影响反应的始终态、同种物质的气态比液态能量高，以此来解答。
【详解】A．氯化铵晶体和氢氧化钡晶体反应，为吸热反应，催化剂可以降低活化能，A项正确；
B．焓变为正逆反应的活化能之差，则反应的△H=E1 E2，B项正确；
C．同种物质的气态比液态能量高，则若生成物中某一物质由气态变成液态，则该反应的△H减小，C项错误；
D．加催化剂不影响反应的始终态，降低反应所需的活化能从而加快反应速率，但不能改变反应的△H，D项正确；
答案选C。
8．D
【分析】改变反应物浓度、改变温度、改变反应物接触面积、改变压强（有气体参加或生成的反应）、催化剂都能改变化学反应速率，以此解答该题。
【详解】A．在糕点包装内放置小包除氧剂的目的是防止食品变质，减慢糕点腐败变质的速度，故A不符合题意；
B．未成熟的猕猴桃与成熟苹果一起密封放置，加快猕猴桃成熟的速率，故B不符合题意；
C．牛奶在冰箱里保存，降低温度，减缓食物变质的速率，故C不符合题意；
D．高炉炼铁增加高炉的高度对反应速率没有影响，故D符合题意；
故答案选D。
【点睛】本题考查化学反应速率影响因素，侧重考查基础知识的灵活运用，明确外界条件对化学反应速率影响原理是解本题关键，题目难度不大。
9．B
【详解】A. 由5min内用E表示的平均反应速率为0.5 mol·L－1·min－1知n(E)=0.5 mol·L－1·min－15min0.4L=1 mol，又因为此时测得D为2 mol，根据变化量之比是化学计量数之比可知m值为2，故A错误；
B. 根据方程式可知生成1molE，同时消耗1molB，因此B的转化率=100%=25%，故B正确；
C. 根据方程式可知生成1molE，同时消耗2molA，因此平衡时混合物总物质的量为5mol－2mol+4mol－1mol+2mol+1mol=9 mol，故C错误；
D. 反应速率之比是化学计量数之比，因此5min内用A表示的平均反应速率为0.5 mol·L－1·min－1×2＝1.0 mol·L－1·min－1，故D错误；答案选B。
10．B
【详解】A．冰箱中温度较低，食物放在冰箱中，可减慢反应速率，故不选A；
B．矿石粉碎，增大反应物接触面积，增大反应速率，故选B；
C．橡胶制品中添加抑制剂，可减小橡胶老化的速率，故不选C；
D．在月饼包装内放置小包除氧剂，可抑制月饼的氧化，减慢氧化反应速率，故不选D；
故选：B。
11．B
【分析】勒夏特列原理为：如果改变影响平衡的条件之一，平衡将向着能够减弱这种改变的方向移动，使用勒夏特列原理时，该反应必须是可逆反应，否则勒夏特列原理不适用。
【详解】A．因溶液中存在二氧化碳的溶解平衡，开启啤酒瓶后，压强减小，二氧化碳逸出，能用勒夏特列原理解释，故A不选；
B．500℃左右比室温更有利于合成的反应是因为该温度下催化剂的活性最强，合成氨反应是放热反应，不能用勒夏特利原理解释，故B选；
C．与生成的反应是体积减小的可逆反应，加压有利于与生成，所以能用勒夏特列原理解释，故C不选；
D．氯气和水反应生成盐酸和次氯酸，该反应存在溶解平衡，饱和食盐水中含有氯化钠电离出的氯离子，饱和食盐水抑制了氯气的溶解，所以实验室可用排饱和食盐水的方法收集氯气，能用勒夏特列原理解释，故D不选；
故选B。
12． ＞ p1、p2、p3 1/5 p1 20 20％ 小于 H2S的物质的量固定，投料比越大(即a值越大)，CO转化率越低，但反应速率越快，达平衡时间越短
【详解】(1)①根据图象，升高温度，H2S的转化率增大，平衡正向移动，因此正反应为吸热反应，ΔH＞0，故答案为＞；
②2H2S(g) 2H2(g)+S2(g)△H＞0，是气体体积增大的反应，温度不变，压强增大，平衡逆向移动，H2S的转化率减小，则压强关系为：p1＜p2＜p3，故答案为p1＜p2＜p3；
③M点的H2S转化率为50%，总压为p1，设H2S起始量为2mol，
2H2S(g) 2H2(g)+S2(g)
起始量(mol) 2 0 0
变化量(mol) 1 1 0.5
平衡量(mol) 1 1 0.5
平衡分压 p1 p1 p1
Kp==p1，故答案为p1；
(2)① CO(g)+H2S(g)COS(g)+H2(g)
开始(mol/L) 4.5 0 0
反应(mol/L) 2 2 2 2
平衡(mol/L)-2 2.5 2 2
K==0.2，解得：a=20，平衡时CO的转化率=×100%=20%，故答案为20；20%；
②根据曲线Ⅰ和Ⅱ表示该温度下，CO和H2S投料比[n(CO)/ n(H2S)]不同时，CO转化率随时间变化图象，H2S的物质的量固定，投料比越大(即a值越大)，CO转化率越低，但反应速率越快，达平衡时间越短，则曲线Ⅰ中a值小于曲线Ⅱ中a值，故答案为小于；H2S的物质的量固定，投料比越大(即a值越大)，CO转化率越低，但反应速率越快，达平衡时间越短。
13． 4.8NA -378.8 kJ/mol ADE 变小 变小
【分析】92g气态二甲醚25℃，101kPa时燃烧放热2910kJ，则燃烧的热化学方程式为CH3OCH3(g)+3O2(g)==2CO2(g)+3H2O(l) △H= -1455kJ/mol ①
(1)当燃烧放热582kJ热量时，转移的电子数为。
(2)已知H2(g)和C(s)的燃烧热分别是285.8kJ/mol、393.5kJ/mol；
则热化学方程式为C(s)+O2(g)==CO2(g) △H= - 393.5kJ/mol ②
H2(g)+O2(g)=H2O(l) △H= - 285.8kJ/mol ③
利用盖斯定律，将②×4+③×6-①×2，即得反应4C(s)+6H2(g)+O2(g)═2CH3OCH3(g)的反应热；
(3)工业上利用H2和CO2合成二甲醚的反应如下：6H2(g)+2CO2(g) CH3OCH3(g)+3H2O(g) △H＜0
①A．c(H2)与c(H2O)的比值保持不变，则对题给反应来说，二者的浓度保持不变；
B．单位时间内有2molH2消耗时有1molH2O生成，反应方向相同；
C．气体的质量不变，体积不变，所以容器中气体密度始终不变；
D．反应前后气体分子数不等，容器中气体压强不再改变，反应达平衡；
E．反应产生的热量不再变化，则反应达平衡状态。
②温度升高，平衡逆向移动；混合气体的质量不变，物质的量增大。
【详解】92g气态二甲醚25℃，101kPa时燃烧放热2910kJ，则燃烧的热化学方程式为CH3OCH3(g)+3O2(g)==2CO2(g)+3H2O(l) △H= -1455kJ/mol ①
(1)当燃烧放热582kJ热量时，转移的电子数为=4.8NA。答案为：4.8NA；
(2)已知H2(g)和C(s)的燃烧热分别是285.8kJ/mol、393.5kJ/mol；
则热化学方程式为C(s)+O2(g)==CO2(g) △H= - 393.5kJ/mol ②
H2(g)+O2(g)=H2O(l) △H= - 285.8kJ/mol ③
利用盖斯定律，将②×4+③×6-①×2，即得反应4C(s)+6H2(g)+O2(g)═2CH3OCH3(g) △H= -378.8kJ/mol。答案为：-378.8 kJ/mol；
(3)工业上利用H2和CO2合成二甲醚的反应如下：6H2(g)+2CO2(g) CH3OCH3(g)+3H2O(g) △H＜0
①A．c(H2)与c(H2O)的比值保持不变，则对题给反应来说，二者的浓度保持不变，反应达平衡状态，A符合题意；
B．单位时间内有2molH2消耗时有1molH2O生成，反应方向相同，不一定达平衡状态，B不合题意；
C．气体的质量不变，体积不变，所以容器中气体密度始终不变，反应不一定达平衡状态，C不合题意；
D．反应前后气体分子数不等，容器中气体压强不再改变，反应达平衡状态，D符合题意；
E．反应产生的热量不再变化，则反应达平衡状态，E符合题意；
故选ADE。答案为：ADE；
②温度升高，平衡逆向移动，CH3OCH3的产量将变小；混合气体的质量不变，物质的量增大，则混合气体的平均摩尔质量将变小。答案为：变小；变小。
【点睛】利用盖斯定律进行计算时，同一反应的热化学方程式可以写出无数个，但反应热△H与化学计量数的比值是一个定值。
14． 0.0125 1.0 催化剂 ＞ 0.25 1.2 增大A的浓度 0.5 50%
【分析】(1)根据平均化学反应速率公式计算；
(2)根据实验1、2数据分析；
(3)根据浓度对化学反应速率的影响分析，依据平衡常数的概念计算得到800°C的平衡常数；
(4)根据化学平衡三段式列式，依据平衡常数计算。
【详解】(1)在实验1，反应在0至20分钟时间内A的平均速率v===0.0125mol/(L min)；
(2)根据实验1、2数据分析，温度相同，达平衡后A的物质的量浓度相同，且B、D起始浓度为0，所以两组实验中A的起始浓度相同为1.0mol L-1 ；温度相同，达平衡后A的物质的量浓度相同，但达平衡时2组的时间较短，所以只能是加入催化剂；
(3)实验1、3比较，温度相同，10min-20min时，实验3的浓度减少量都大于实验1的，所以实验3的反应速率大于实验1的，即v3＞v1；根据相同条件下，浓度对化学反应速率的影响判断，实验3的起始浓度大于实验1的，即c3＞1.0mol L-1，800℃时；
2A B + D
起始量(mol/L) 1.0 0 0
变化量(mol/L) 0.5 0.25 0.25
平衡量(mol/L) 0.5 0.25 0.25
平衡浓度K===0.25；
实验3的温度与实验1的温度相同，温度不变，平衡常数不变；
2A B + D
起始量(mol L-1) c3 0 0
反应量(mol L-1) c3-0.6 (c3-0.6) (c3-0.6)
平衡量(mol L-1) 0.6 (c3-0.6) (c3-0.6)
该温度下平衡常数K==；
解得：c3=1.2；
温度相同，达平衡后A的物质的量浓度增加，但达平衡时3组的时间与1组相同，所以只能是增大A的浓度;
(4)800℃时，2A B+D K=0.25，则 B+D 2A反应的平衡常数==4，设B消耗物质的量浓度为x；
反应 B + D 2A
起始量(mol/L) 0.5 0.5 0
变化量(mol/L) x x 2x
平衡量(mol/L) 0.5-x 0.5-x 2x
平衡常数K===4，计算得到x=0.25mol/L；
达到平衡A的浓度=2×0.25mol/L=0.5mol/L，
B的转化率=×100%=50%。
15．(1) ＜ ＜
(2)BD
(3)CDE
【详解】（1）反应前后气体体积减小，该反应为熵减反应，，因该反应能自发进行，则，所以；
（2）A．该反应为放热反应，升高温度，平衡向吸热方向移动，即向逆反应方向移动，甲醇的产率降低，故A错误；
B．将CH3OH(g)从体系中分离出来，产物的浓度降低，平衡向正反应方向移动，甲醇的产率增加，故B正确；
C．恒容下充入He，使体系的总压强增大，容器容积不变，反应混合物各组分浓度不变，平衡不移动，甲醇的产率不变，故C错误；
D．再充入amolCO和3amolH2，可等效为压强增大，平衡向体积减小的方向移动，即向正反应方向移动，甲醇的产率增加，故D正确；
故选BD。
（3）A．恒压时充入无关气体，容器体积增大，反应体系中各组分浓度降低，反应速率减慢，A不符合题意；
B．恒容时充入无关气体，反应体系中各组分浓度不变，反应速率不变，B不符合题意；
C．恒容时充入CO，反应物浓度增大，反应速率加快，C符合题意；
D．升高温度，正逆反应速率均加快，D符合题意；
E．选择高效的催化剂，能降低反应的活化能，加快反应速率，E符合题意；
故选CDE。
16． 0.12mol·L-1·min-1 21.87 AC 有副反应发生 ＜ 平衡后，升高温度，产率降低 BD
【详解】（1）
①v(H2)==0.12mol·L-1·min-1；
②K＝==21.87mol2 L-2；
③A．v逆(H2)＝3v正(CO)，根据反应速率之比等于化学计量数之比有v正(H2)＝3v正(CO)，故v逆(H2)＝v正(H2)，反应已达到平衡状态，选项A选；
B．参与反应的物质均为气体，气体的总质量不变，反应在恒容条件下进行，故密度始终保持不变，密闭容器中混合气体的密度不变，不能说明反应已达到平衡状态，选项B不选；
C．同温同压下，气体的压强与气体的物质的量成正比，该反应正反应为气体体积增大的反应，密闭容器中总压强不变，则总物质的量不变，说明反应已达到平衡状态，选项C选；
D．反应开始时加入2 mol CH4和2 mol H2O(g)，反应过程中两者的物质的量始终保持相等，c(CH4)=c(CO)不能说明反应已达到平衡状态，选项D不选。
答案选AC；
（4）① 290℃前，CO转化率随温度升高而降低，根据反应2CO(g) + 4H2(g)CH3OCH3（g）+ H2O(g)可知甲醚是生成物，产率应该降低，但反而增大，证明还有另外的反应生成甲醚，即CO的转化率和甲醚产率的变化趋势不一致的原因是有副反应发生；
②根据图中信息可知，平衡后，升高温度，产率降低，平衡向逆反应方向移动，逆反应为吸热反应，则正反应为放热反应，△H=b＜0。
（3）根据表中数据知，甲丙中各反应物的浓度相等，所以相当于等效平衡，平衡时N2的体积分数相等；乙中各反应物浓度是甲的2倍，且压强大于甲，增大压强，平衡向气体体积缩小的方向移动，所以平衡时乙中N2的体积分数小于甲；
A．甲丙中各反应物的浓度相等，n2=3.2，乙压强大于甲乙，平衡正向移动，n1＞3.2，选项A错误；
B．甲丙为等效平衡，平衡时N2的体积分数相等φ甲 =φ丙，乙压强大，平衡正向移动，平衡时乙中N2的体积分数小于甲，故φ甲 =φ丙＞φ乙，选项B正确；
C．甲丙中各反应物的浓度相等，为等效平衡，反应速率相等，ν丙=ν甲，乙中各反应物浓度平衡时接近甲丙的二倍，反应速率较大，ν乙＞ν丙=ν甲，选项C错误；
D．体积相同的容器中，甲丙等效，单位体积气体总物质的量浓度相同，压强相等P甲 =P丙，乙中平衡时单位体积气体总物质的量接近甲丙的二倍，P乙＞P甲 =P丙，选项D正确。
答案选BD。
【点睛】本题考查了化学平衡影响因素分析判断，平衡计算分析，主要是恒温恒压、恒温恒容容器中平衡的建立和影响因素的理解应用。等效平衡原理的理解和应用是解答的难点和易错点。
17． 大于 0.00100 75% 大于 K2= (0.16mol·L-1)2/(0.020 mol·L-1) =1.3 mol·L-1 大于
【详解】(1)根据题意可知，随温度升高，混合气体的颜色变深，二氧化氮的浓度增大，说明平衡向正反应方向移动；当其他条件不变时，升高温度，平衡向吸热反应方向移动，所以△H大于0；根据题给图象可知，0—60s时段，N2O4的物质的量浓度变化为0.060 mol·L-1，根据公式v=△c/△t计算，v (N2O4)=0.00100mol·L-1·s-1；由图象可知平衡时，二氧化氮的平衡浓度为0.120 mol·L-1，四氧化二氮的平衡浓度为0.040 mol·L-1，则平衡时混合气体中NO2的体积分数为0.12÷(0.12+0.04)×100%=75%。
(2)①根据题意知，改变反应温度为T后，c(N2O4)以0.0020 mol L-1 s-1的平均速率降低，即平衡向正反应方向移动，又反应正方向吸热，反应向吸热方向进行，所以为温度升高，T大于100℃
②根据题意知，平衡时，c(NO2)=0.120 mol·L-1+0.002 mol·L-1·s-1×10s×2=0.160mol·L-1，c(N2O4)=0.040 mol·L-1-0.002 mol·L-１·s-1×10s=0.02mol·L-1，K2= (0.160mol·L-1)2÷0.020mol·L-1=1.3mol·L-1。
(3)迅速充入含0.08mol的NO2和0.08mol N2O4的混合气体后，Q=(0.12+0.08)2÷(0.040+0.08)=0.33
【详解】试题分析：（1）①Fe2O3(s)+3C(石墨)=2Fe(s)+3CO(g)△H1=+489.0kJ mol-1
②C(石墨)+CO2(g)=2CO(g)△H2=+172.5kJ mol-1；①-②×3得到Fe2O3(s)+3CO(g)=2Fe(s)+3CO2(g)，根据盖斯定律得到反应的焓变=+489.0kJ mol-1-3×(+172.5kJ mol-1)=-28.5kJ mol-1。
（2）Fe2O3(s)+3CO(g) 2Fe(s)+3CO2(g)的平衡常数K=，该反应是放热反应，升温平衡逆向进行，平衡常数减小；
（3）①在T℃时，该反应的平衡常数K=64，甲容器内浓度商Qc=1，小于平衡常数，反应向正反应进行，设消耗一氧化碳物质的量为x，则：
Fe2O3(s)+3CO(g) 2Fe(s)+3CO2(g)
起始量(mol)：1 1
变化量(mol)：x x
平衡量(mol)：1-x 1+x
反应前后气体体积不变，可以用物质的量代替浓度计算平衡常数，故=64，解得x=0.6，故CO的转化率=0.6mol/1mol×100%=60%，②a．反应前后气体质量变化，体积不变，随反应进行气体密度发生变化，若容器内气体密度恒定时，标志反应达到平衡状态，故a正确；b．甲为等效平衡，平衡时CO的含量相等，由于CO的含量=，则平衡时甲、乙中CO的平衡浓度之比为2mo/L：3mol/L=2：3，故b正确；d．Fe2O3为固体量，增加其用量，不影响化学平衡移动，不能提高CO的转化率，故c错误，故选ab。
【考点定位】考查化学平衡计算、平衡常数、反应热计算等。
【名师点晴】化学平衡图表题，首先要搞变量间的关系，搞清楚变化趋势，确定平衡状态，再结合化学反应速率和影响平衡的因素进行分析，化学平衡常数的计算一定要紧扣公式，搞清平衡时的浓度的变化及化学计量数；分析平衡的移动时要将反应原理与改变的条件相结合，可先确定移动的方向，再反应推测影响因素；至于平衡的计算可利用三段式进行计算，可能繁点但相对要容易得多，也不易出错。
答案第1页，共2页
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