2022届高三化学一轮复习化学反应原理题型必练11等效平衡及其应用含解析

这是一份2022届高三化学一轮复习化学反应原理题型必练11等效平衡及其应用含解析，共19页。试卷主要包含了单选题，填空题等内容，欢迎下载使用。

等效平衡及其应用
一、单选题（共18题）
1．关于硫酸工业中的催化氧化反应，可以用勒夏特列原理解释的是
A．升温至450℃左右 B．选择V2O5做催化剂
C．选择常压条件 D．通入过量氧气
2．某温度下，密闭容器中发生反应aX(g)+bY(g)cZ(s)+dW(g)，达到平衡后，保持温度不变，将容器的容积压缩到原来容积的一半，当达到新平衡时，物质Y的浓度是原来的1.8倍。则正确的是
A．可逆反应的系数：a+b>c+d B．压缩容器的容积时，v(正)=v(逆)
C．达到新平衡时，物质X的转化率减小 D．达到新平衡时，混合物中W的质量分数增大
3．在一密闭容器中进行反应，已知反应过程中某一时刻SO2、O2、SO3的浓度分别为0.6mol/L、0.3mol/L、0.6mol/L，当正、逆反应速率相等时，可能存在的数据是
A．SO2为1.2mol/L、O2为0.6mol/L B．SO2为0.75mol/L
C．SO2、SO3均为0.45mol/L D．SO2为1.2mol/L
4．一定条件下，分别向容积固定的密闭容器中充入A和足量的B，发生反应如下：2A(g)+B(s) ⇌2D(g) △H<0 测得相关数据如下，下列说法不正确的是

实验I
实验II
实验III
反应温度/℃
800
800
850
c(A)起始/mol∙L-1
1
2
1
c(A)平衡/mol∙L-1
0.5
1
0.85
放出的热量/KJ
a
b
c
A．实验Ⅲ的化学平衡常数K<1
B．实验Ⅲ在30分钟达到平衡，则反应速率V(A)=0.005mol/(L•min)
C．当容器内气体密度不随时间变化时上述反应已达平衡
D．实验放出的热量关系为b>2a
5．等物质的量的X、Y气体充入一个密闭容器中，在一定条件下发生如下反应并达平衡：X(g)+2Y(g)3Z(g) △H＜0，当改变某个条件并达到新平衡后，下列叙述正确的是
A．升高温度，X的体积分数减小
B．增大压强，Z的浓度不变
C．保持容器体积不变，充入一定量的惰性气体，Y的浓度不变
D．保持容器体积不变，充入一定量的Z，X的体积分数增大
6．一定温度下，将amolPCl5通往一容积不变的密闭容器中达如下平衡：PCl5(g)PCl3(g)＋Cl2(g)，此时平衡混合气体的压强为P1，再向容器中通入amolPCl5，恒温下再度达到平衡后压强变为P2，则P1与P2的关系是
A．2P1=P2 B．2P1＞P2 C．2P1＜P2 D．P1=2P2
7．将气体和气体混合于固定容积的密闭容器中，在一定条件下发生反应：，达到平衡时为mmol。在相同温度下，分别按下列配比在相同密闭容器中放入起始物质，平衡时等于mmol的是
A．
B．
C．
D．
8．某温度下，在体积可变的容器中发生反应：2CO2(g)+6H2(g) CH3OCH3(g)+3H2O(l),改变起始时加入各物质的量，在不同压强下达平衡时CH3OCH3(g)的物质的量如表所示，下列说法错误的是(　　)
压强
P1
P2
P3
n/mol
①2.0molCO2 6.0molH2
0.10mol
0.04mol
0.02mol
②1.0molCO2 3.0molH2
x 1
y 1
z 1
③1.0molCH3OCH3 3.0molH2O
x 2
y 2
z 2

A．P1>P2 B．x 1=0.05
C．P2条件下，③中CH3OCH3平衡转化率为96% D．若该反应可自发进行，则高温更有利
9．在一定温度下，1 mol CO和2 mol H2O通入一个密闭容器中：CO(g)+H2O (g)CO2(g)+H2(g)，一定时间后达到平衡，此时，CO的含量为p%，若维持温度不变，改变起始加入物质的物质的量，平衡时CO的含量仍为p%的是（ ）
A．1 mol CO2、2 mol H2 B．0.2 mol CO2、0.2 mol H2、0.8 mol CO、1.8 mol H2O
C．1 mol CO2、1 mol H2O D．1 mol CO2、 1 mol H2、 2 mol H2O
10．一定温度下，将a mol 的 PCl5 通入一个容积不变的密闭容器中，发生反应： PCl5 (g) ⇌ PCl3(g)+ Cl2(g)，反应达到平衡时，测得混合气体的压强为P1，此时再通入a mol 的 PCl5 ，同样温度下再达到平衡时， 测得混合气体的压强为P2，下列判断正确的时（ ）
A．2 P1> P2 B．PCl5的分解率增大 C．2 P1 < P2 D．Cl2的体积分数增大
11．PCl3和PCl5都是重要的化工原料。将2.0 mol PCl3(g)和1.0 mol Cl2(g)充入体积不变的1L密闭容器中，在一定条件下发生下述反应：PCl3(g)+Cl2(g)PCl5(g) △H＜0，平衡时PCl5为0.4 mol，如果此时移走1.0 mol PCl3和0.5 molCl2，在相同条件下再达平衡时PCl5的物质的量是
A．0.4mol B．0.2mol
C．小于0.2mol D．大于0.2mol，小于0.4mol
12．等物质的量的PCl5(g)分别放入起始体积相同的恒压容器A和恒容容器B中，相同温度下反应：PCl5(g)PCl3(g)＋Cl2(g)达到平衡时，两容器PCl5分解率(用X表示)相比
A．XA>XB B．XA C．XA＝XB D．无法确定
13．如图所示，向A中充入1molX和1molY，向B中充入2molX和2molY，起始VA=VB=aL，在相同温度和有催化剂的条件下，两容器中各自发生下列反应 X(g)+Y(g)2Z(g)+W(g)；△H＞0达到平衡时，VA=1.2aL，则下列说法错误的是：

A．反应开始时，B容器中化学反应速率快
B．A容器中X的转化率为40%，且比B容器中X的转化率大
C．打开K一段时间达平衡时，A的体积为1.6aL（连通管中气体体积不计）
D．打开K达新平衡后，升高B容器温度，A容器体积会增大
14．某温度下，在固定容积的密闭容器中，可逆反应A(g)＋3B(g)2C(g)达到平衡时，测得A、B、C的物质的量之比为2∶2∶1。若保持温度不变，以2∶2∶1的物质的量之比再充入A、B、C，下列判断正确的是
A．平衡向逆反应方向移动
B．平衡不会发生移动
C．C的质量分数增大
D．C的质量分数可能减小
15．某温度时，一定压强下的密闭容器中反生反应：aX（g）+bY（g）⇌cZ（g）+dW（g），达平衡后保持温度不变，体积减小至原来的一半，再达平衡时Z的浓度变为原平衡状态的1.7倍，下列叙述正确是（　　）
A．平衡正向移动 B．Z的体积分数变小
C．X的转化率变大 D．（a+b）＞（c+d）
16．某温度下，H2(g)＋CO2(g) H2O(g)＋CO(g)的平衡常数K＝9/4。该温度下在甲、乙、丙三个恒容密闭容器中，投入H2(g)和CO2(g)，其起始浓度如下表所示。下列判断不正确的是

A．反应开始时，丙中的反应速率最快，甲中的反应速率最慢
B．平衡时，甲中和丙中H2的转化率均是60%
C．平衡时，丙中c(CO2)是甲中的2倍，是0.012 mol·L－1
D．平衡时，乙中CO2的转化率大于60%
17．T℃时，在容积为2L的3个恒容密闭容器中发生反应：3A(g)+B(g)xC(g)，按不同方式投入反应物，测得反应达到平衡时的有关数据如下：
容器
甲
乙
丙
反应物的投入量
3molA、2molB
6molA、4molB
2molC
还到平衡的时间/min
5

8
A的浓度/mol • L-1
cl
c2
O
C的体积分数/%
ω1

ω3
混合气体的密度/g·L-1
ρ1
ρ2


下列说法正确的是
A．若x<4，则2c1 B．若x=4，则ω1=ω3
C．无论x的值是多少，均有2ρ1=ρ2内
D．容器甲中反应从开始到平衡的平均反应速率可能为v(A)=0.3mol·L-1·min-1
18．已知反应O2(g)+2Cl2(g) ⇌2Cl2O(g) △H>0，在三个恒温、恒容的密闭容器中分别充人l mol O2与2mol Cl2，测得平衡时O2的转化率如下表．下列说法正确的是（　　）
容器编号
温度（℃）
容器体积/L
平衡时O2转化率
平衡时压强（Pa）
①
200
V1
50%
P1
②
200
V2
70%
P2
③
350
V3
50%
P3
A．反应速率：③＞①＞②
B．平衡时压强：P1>P2
C．容器体积：V1 D．若实验②中O2和Cl2用量均加倍，则平衡时O2的转化率小于70%


二、填空题（共4题）
19．在等温等容的条件下，已知可逆反应，起始时各物质的物质的量如表所示：
序号
A
B
C
D
①




②




③




④




⑤




（1）上述各反应达到平衡时，互为等效平衡的是_________________________________。互为等效平衡的反应达到平衡后，相同的物理量有________________________________。
（2）达到平衡后，①放出的热量为，⑤吸收的热量为，则、、的定量关系为__________________________。
20．氨的合成是最重要的化工生产之一。
已知: N2(g)+ 3H2(g)2NH3(g) △H =-92.4 kJ/mol
在甲、乙、丙三个不同密闭容器中，按不同方式投料，起始温度和容积相同，相关数据如下表所示：
容器
甲
乙
丙
相关条件
恒温恒容
绝热恒容
恒温恒压
反应物投料
1 mol N2、3 molH2
2 mol NH3
2 mol NH3
平衡时容器体积
V甲
V乙
V丙
反应的平衡常数K
K甲
K乙
K丙


则平衡时容器的体积V甲_____V丙， 平衡常数K丙_______K乙(填＞、＜或＝)。
21．CO是生产羰基化学品的基本原料， 850℃时，在恒容密闭容器中通入CO和H2O(g)，发生：CO(g)＋H2O(g) H2(g)＋CO2(g) H＜0，测定浓度随时间关系如下表：
t/min
c(CO)/ mol·L－1
c(H2O)/ mol·L－1
0
0.30
0.20
2
\
0.10
3
0.18
\
4
\
0.08


回答下列问题
（1）t=3min时，υ(正)____________υ(逆)（选填：“＞”，“＜”，“＝”）。
（2）0～2min，CO的平均反应速率为 ____________。
（3）上述反应中的CO平衡转化率为______；该温度下反应的平衡常数为______。
（4）850℃时，以下表中不同的起始浓度在体积可变的密闭容器中进行反应，其CO平衡转化率与原平衡相同的是______（选填a、b、c、d）。

c(CO)
c(H2O)
c(H2)
c(CO2)
a
2
1
1
1
b
0.6
0.4
0
0
c
0.2
0
0.1
0.1
d
1
1
1
1


（5）在一定条件下，发生下列反应：CO(g)＋H2O(g) H2(g)＋CO2(g)，其逆反应的速率随时间变化曲线如图所示

则t1时改变的某种反应条件可能是_____（填序号）。
a．增大CO浓度       b．加压
c．恒容时充入氩气   d．使用催化剂
22．目前工业上有一种方法是用CO2来生产燃料甲醇。
CO2(g)＋3H2(g)CH3OH(g)＋H2O(g) ΔH＝－49.0kJ/mol，为探究反应原理，现进行如下实验：
在体积为1 L的密闭容器中，充入1mol CO2和4 mol H2，一定条件下发生反应：测得CO2和CH3OH(g)的浓度随时间变化如图所示。

（1）从反应开始到平衡，氢气的平均反应速率v(H2)＝_____________mol/(L·min)。
（2）该反应的平衡常数表达式为_________________。
（3）下列措施中能使n(CH3OH)／n(CO2)增大的是__________。
A．升高温度 B．充入He(g)，使体系压强增大
C．将H2O(g)从体系中分离 D．再充入1 mol CO2和4 mol H2
（4）如果在相同的容器中事先充入1 mol CH3OH和1 mol H2O，为了使反应达到的化学平衡和上述一样，则起始还需加入H2的物质的量为_____________。
参考答案
1．D
【详解】
硫酸工业中的催化氧化反应为。
A．正反应是放热反应，升温至450℃，平衡逆向移动，不利于SO3的产生，所以升温目的是加快反应速率，不能用勒夏特列原理解释，故A不选；
B．催化剂只能改变反应速率，不会引起化学平衡的移动，不能用勒夏特列原理解释，故B不选；
C．增大压强，平衡向体积减小的方向移动，有利于SO3的合成，所以选择常压条件，不可用勒夏特列原理解释，故C不选；
D．通入过量氧气，平衡正向移动，可以用勒夏特列原理解释，故D选；
综上所述，答案为D。
2．D
【详解】
A．由于压缩容器的体积为原体积的一半后，反应物Y的浓度变为原来的1.8倍，说明Y被消耗了，平衡正向移动，所以a+b＞d，但由于C为固体，所以无法确定a+b和c+d的大小关系，故A错误；
B．压缩容器容积时，由于平衡正向移动，故v(正)＞v(逆)，故B错误；
C．压缩容器容积时，由于平衡正向移动，因此反应物X的转化率增大，故C错误；
D．压缩容器容积时，由于平衡正向移动，因此生成物W的质量分数增大，故D正确。
故选D。
3．B
【详解】
A．SO2和O2的浓度增大，说明反应向逆反应方向进行建立平衡，若SO3完全反应，则SO2和O2的浓度浓度分别为1.2mol/L、0.6mol/L，但三氧化硫不可能完全转化，故A错误；
B．SO2为0.75mol/L，SO2的浓度增大，说明反应向逆反应方向进行建立平衡，若SO3完全反应，则SO2的浓度浓度为1.2mol/L，实际浓度为0.75mol/L小于1.2mol/L，故B正确；
C．反应物、生产物的浓度不可能同时减小，只能一个减小，另一个增大，故C错误；
D．SO2浓度增大，说明反应向逆反应方向进行建立平衡，若SO3完全反应，则SO2的浓度浓度分别为1.2mol/L，但三氧化硫不可能完全转化，故D错误；
故选：B。
【点睛】
考查等效平衡的建立，需要注意以下几点：①正反应和逆反应的含义；②可逆反应的正反应和逆反应需要在同一条件下进行；可逆反应是不能进行到底的，反应物和生成物同时存在；可逆反应中的反应热表示的转化率为100%时放出的热量。
4．D
【详解】
A．，所以该温度下反应的平衡常数K＝＝＜1，A正确；
B．实验III在30min达到平衡时的速率υ(A)＝＝0.005 mol• L-1·min-1，B正确；
C．密度是混合气的质量和容器容积的比值，在反应过程中质量是变化的，而容器容积是不变的，因此当容器内气体密度不随时间而变化时上述反应达到平衡，C正确
D．由于反应前后气体分子数不变，所以实验I和实验Ⅱ的平衡是等效的，因此b＝2a，D错误；
答案选D。
5．C
【详解】
A．正反应放热，升高温度，平衡向逆反应方向移动，X的体积分数增大，故A错误；
B．增大压强，平衡不移动，但缩小体积，Z的浓度增大，故B错误；
C．保持容器体积不变，充入一定量的惰性气体，平衡不发生移动，Y的浓度不变，故C正确；
D．保持容器体积不变，充入一定量的Z，相当于增大压强，平衡不移动，X的体积分数不变，故D错误；
故选C。
6．B
【详解】
再通入amolPCl5时容器内压强会增大，如果达到的是等效平衡，由于容器容积不变，则2P1=P2，但实际上由于该反应为气体系数之和增大的反应，增大压强会使平衡逆向移动，平衡后的压强会在等效平衡的基础上减小，所以2P1＞P2；
故答案为B。
7．B
【详解】
采取极端假设法。将题干中SO3完全转换，相当于容器内有2mol SO2，0.5molO2，依据恒温恒容下建立等效平衡的条件，两组量若为等效平衡，进行等效转化后对应量要相等。
，将备选项中SO3完全转化后(即等效转化)，得如下数据：
A．1.0mol SO2+0.25mol O2， A错误；
B．2.0mol SO2+0.5mol O2，B正确；
C．2.0mol SO2+1.0mol O2 ，C错误；
D．2.0mol SO2+0.75mol O2，D错误；
故选B。
8．D
【详解】
相同温度和压强下，只要使各物质初始浓度对应成比例即可建立等效平衡，则在相同温度和压强下，①②③互为等效平衡。
A、根据①以及反应是体积减小的反应，压强越大，会正向移动，P1时CH3OCH3(g)的物质的量为0.10mol，P2时CH3OCH3(g)的物质的量为0.04mol，因此P1>P2，故A正确，不符合题意；
B、①②处于平衡状态时是等效的，②的起始量是①的一半，则平衡时x 1=0.05，故B正确，不符合题意；
C、P2条件下，①③是完全等效的，平衡时CH3OCH3(g)的物质的量为0.04mol，转化了0.96mol，平衡转化率为96%，故C正确，不符合题意；
D、该反应是ΔS < 0，若该反应可自发进行，则低温更有利，故D错误，符合题意；
综上所述，答案为D。
9．B
【详解】
维持温度不变，改变起始加入物质的物质的量，平衡时CO的含量仍为p%，说明二者互为等效平衡，该反应为气体等体积反应，“一边倒”后，需满足n（CO）：n（H2O）=1：2即可。
A、1 mol CO2、2 mol H2转化到左边，得到n（CO）=1mol、n（H2O）=1mol、n（H2）=1mol，与原平衡不等效，故A不符合；
B、0.2 mol CO2、0.2 mol H2、0.8 mol CO、1.8 mol H2O转化到左边，得到n（CO）=1mol、n（H2O）=2mol，与原平衡完全等效，故B符合；
C、CO2与H2O充入后不能发生CO(g)+H2O (g)CO2(g)+H2(g)，故C不符合；
D、1 mol CO2、 1 mol H2、 2 mol H2O转化到左边，得到n（CO）=1mol、n（H2O）=3mol，与原平衡不等效，故D不符合；
答案选B。
【点睛】
等效平衡的判断方法
（1）恒温、恒容条件下反应前后体积改变的反应；判断方法：极值等量即等效；
（2）恒温、恒压条件下反应前后体积改变的反应；判断方法：极值等比即等效；
（3）恒温条件下反应前后体积不变的反应；判断方法：无论是恒温、恒容，还是恒温、恒压，只要极值等比即等效，因为压强改变对该类反应的化学平衡无影响。
10．A
【分析】
容积固定，再通入a mol PCl5达到的新平衡相当于一次性充入2a mol PCl5达到的平衡状态，与原平衡相比，新平衡相当于增大了压强，加压平衡逆向移动，据此分析。
【详解】
容积固定，再通入a mol PCl5达到的新平衡相当于一次性充入2a mol PCl5达到的平衡状态，与原平衡相比，新平衡相当于增大了压强，加压平衡逆向移动，
A. 容积固定，再通入a mol PCl5达到的新平衡相当于一次性充入2a mol PCl5达到的平衡状态，若平衡不移动，则2 P1=P2，但加压平衡会向气体体积减小的方向移动，即逆反应方向移动，则2P1> P2，A项正确；
B. 由于新平衡与原平衡相比相当于增大了压强，加压平衡逆向移动，则PCl5的分解率减小，B项错误；
C. 由A项分析可知，2P1> P2，C项错误；
D. 由于新平衡与原平衡相比相当于增大了压强，加压平衡逆向移动，生成的氯气的量减少，Cl2的体积分数减小，D项错误；
答案选A。
【点睛】
一定温度下，将a mol 的 PCl5 通入一个容积不变的密闭容器中，发生反应： PCl5 (g) ⇌ PCl3(g)+ Cl2(g)，反应达到平衡时，再通入a mol 的 PCl5，由于容器容积不变，所以瞬间PCl5的浓度增大，PCl3、Cl2的浓度减小，正反应速率大于逆反应速率，平衡正向移动，但是平衡移动的结果相当于增大压强，因为容积固定，再通入a mol PCl5达到的新平衡相当于一次性充入2a mol PCl5达到的平衡状态，与原平衡相比，新平衡相当于增大了压强，加压平衡逆向移动，PCl5的转化率会减小，PCl5的体积分数会增大。这是学生们学习的难点。
11．C
【详解】
平衡后移走1.0mol PCl3和0.5mol Cl2到达新的平衡，等效为容器的体积为0.5L，开始时加入PCl3为1mol、Cl20.5mol的状态，平衡时PCl5为0.2 mol；但反应过程为体积不变的容器，所以与原平衡相比，体积由0.5L增大到1L，压强降低，平衡向逆反应移动，反应物的转化率降低，故相同条件下再达平衡时，n(PCl5)＜0.2 mol，故选C；
故答案选C。
12．A
【分析】
恒压容器A中，随着反应正向进行，气体的总物质的量增大，容器体积增大，可以先假设A容器恒容反应，作为过渡，则过渡态与B容器反应结果相同，然后再将A容器体积增大（相当于减压），则平衡再向正向移动。
【详解】
根据上述分析可知，等物质的量的PCl5(g)分别放入起始体积相同的恒压容器A和恒容容器B中，相同温度下反应：PCl5(g)PCl3(g)＋Cl2(g)达到平衡时，恒压容器中体积增大，压强减小，平衡正向进行，两容器中PCl5的分解率相比XA>XB，A项正确，
答案选A。
13．C
【分析】
由图可知，A保持恒压，B保持恒容．
A. 化学反应速率与物质的浓度有关，浓度越大反应速率越大；
B. 先根据相同条件下，气体的气体之比等于物质的量之比计算平衡后气体的物质的量，再结合方程式列三段式计算X参加反应的物质的量，最后根据转化率公式计算X的转化率，再结合A装置为恒压条件，相对于B来说，A容器相当于减压，分析化学平衡移动，判断X的转化率的大小关系；
C. 根据恒温恒容条件下，气体的体积之比等于物质的量之比，已知A中充入1molX和1molY的体积为1.2aL，则打开K，相当于充入了3molX和3molY，所以AB总体积为3.6aL，从而得出A的体积；
D. 升高温度，平衡向吸热方向移动。
【详解】
A. 起始VA=VB=aL，B中的物质的量大于A中的物质的量，即B装置中的浓度大于A装置中的浓度，所以反应开始时，B反应速率大于A反应速率，A项正确；
B. 恒温恒压条件下，气体的体积之比等于气体的物质的量之比，达到平衡时，VA=1.2a L，是起始时容器容积的1.2倍，所以平衡后混合气体的物质的量应为起始时混合气体物质的量的1.2倍，共2.4mol，
设A物质反应了x mol，可列出三段式
X(g) + Y(g) ⇌ 2Z(g) + W(g)
起始 1mol 1mol
转化 x mol x mol 2x mol x mol
平衡 (1-x)mol (1-x)mol 2x mol x mol 则1-x+1-x+2x+x=2.4mol
解得，x=0.4mol，所以A容器中X的转化率为；A装置为恒温恒压条件，该反应向正反应方向进行时，混合气体的物质的量增大，导致A容器容积增大，相对于B来说，A容器相当于减压，而减压平衡会向气体体积增大的正反应方向移动，所以A容器中X的转化率比B大，B项正确；
C. 当打开K时，整个装置是在恒温恒压条件下反应，使整个装置中气体的压强与A装置中的初始压强相同，向A中充入1molX和1molY达到平衡时，VA=1.2aL；当打开K时，AB中气体共为3molX和3molY，由于整个装置是在恒温恒压条件下的反应，达到平衡状态时，混合气体的体积是3.6aL，其中B是aL，所以A是3.6aL−aL=2.6aL，故C错误；
D. 打开K后，装置为恒压条件，该反应是吸热反应，所以升高温度，平衡正向移动，气体物质的量增大，则容器容积增大，则A容器的体积会增大，D项正确；
答案选C。
【点睛】
B项中A、B装置中X转化率的比较是学生们学习的易错点。首先明确A装置为恒温恒压条件，且该反应向正反应方向进行时，混合气体的物质的量增大，则会导致A容器容积增大，那么相对于B来说，A容器相当于减压，而减压平衡会向气体体积增大的正反应方向移动，即正反应方向，所以A容器中X的转化率比B大。
14．C
【分析】
从等效平衡的角度分析，达到平衡，此时测得n（A）：n（B）：n（C）=2：2：1．若保持温度不变，以n（A）：n（B）：n（C）=2：2：1的比例向该容器中再充入A、B和C，相当于在原来的基础上缩小体积，增大压强，平衡向气体体积减小的方向移动．
【详解】
可逆反应A(g)＋3B(g)2C(g)，反应前气体的化学计量数之和大于生成物的气体化学计量数之和，
A、达到平衡，此时测得n（A）：n（B）：n（C）=2：2：1，若保持温度不变，以n（A）：n（B）：n（C）=2：2：1的比例向该容器中再充入A、B和C，相当于在原来的基础上缩小体积，增大压强，平衡向正反应方向移动，故A错误；
B、根据A知化学平衡会向正反应方向移动，故B错误；
C、化学平衡会向正反应方向移动，所以C的质量分数增大，故C正确；
D、化学平衡会向正反应方向移动，C的质量分数增大，故D错误。
故选C。
15．B
【解析】保持温度不变压强增大至原来的2倍，将容器的容积压缩到原来容积的一半，假定平衡不移动，W浓度变为原来的2倍，达到新平衡时，物质W的浓度是原来的1.7倍，说明平衡向逆反应方向移动，则应由a+b＜c+d，A、由上述分析可知，增大压强平衡向逆反应移动，选项A错误；B、平衡向逆反应移动，Z的体积分数减小，选项B正确；C、由上述分析可知，增大压强平衡向逆反应移动，X的转化率变大，选项C错误；D、平衡向逆反应方向移动，则应由a+b＜c+d，选项D错误。答案选B。
16．C
【解析】
A、反应开始时，丙中的物质的浓度最大，反应速率最快，甲中的物质的浓度最小，反应速率最慢，选项A正确；
B、甲和丙对比，相当于是在甲的基础上又加倍增大了物质的加入量，但是对于化学反应前后体积不变的反应，增大压强，化学平衡不移动，物质的转化率不变，根据计算得出甲中H2的转化率是60%，所以丙中H2的转化率是60%，选项B正确；
C、对于甲容器：H2（g）+CO2（g）H2O（g）+CO（g）
开始（mol/L）： 0.01 0.01 0 0
变化（mol/L）： x x x x
平衡（mol/L）： 0.01-x 0.01-x x x
所以=，解得x=0.006，c（CO2）=0.01mol-0.006mol=0.004mol；甲和丙对比，相当于是在甲的基础上又加倍增大了物质的加入量，但是对于化学反应前后体积不变的反应，增大压强，化学平衡不移动，丙的初始投入量是甲的2倍，所以平衡时，丙中c（CO2）是甲中的2倍，但为0.008mol，选项C不正确；C、乙和甲对比，乙相当于在甲的基础上增加了氢气的量，所以乙中二氧化碳的转化率增大，会大于甲中的，即大于60%，选项D正确。答案选C。
17．C
【解析】
A、若x＜4，则正反应为气体体积减小的反应．若甲、乙建立等效平衡，则2c1=c2，但乙对于甲而言，恒容时等倍增加反应物的用量，相当于加压，平衡正向移动，所以乙容器中A的平衡浓度c2＜2c1，选项A正确；B、起始甲中投入量与化学方程式化学计量数比不等，故w3不可能等于w1，x的值也不能确定，选项B错误；C、起始乙投入的量是甲的2倍，根据质量守恒定律知，反应前后总质量不变，而容积体积又相等，故有2ρ1=ρ2，选项C正确；D、起始乙投入的量是甲的2倍，体积相同，乙中反应物的浓度是甲中2倍，反应速率快，达到平衡需要的时间短，故容器甲达到平衡所需的时间比容器乙达到平衡所需的时间长，选项D错误。答案选C。
18．C
【解析】
A、②平衡时O2转化率比①大，说明②相对于①平衡向正反应方向移动，所以开始时压强：p1①，选项A错误；B、②平衡时O2转化率比①大，说明平衡时②中气体的物质的量比①少，又温度相同，则②中压强大，所以平衡时压强：p1 19．①③⑤ 各组分的物质的量、质量、体积、物质的量浓度、物质的量分数、质量分数、体积分数
【分析】
恒温恒容下对于反应前后气体体积没有变化的反应来说（即△V=0的体系）：等价转化后，只要反应物（或生成物）的物质的量的比例与原平衡起始态相同，两平衡等效，根据等效平衡思想解题。
【详解】
根据上述分析可知，
（1）恒温恒容下，对于反应前后气体体积发生变化的反应来说（即△V≠0的体系），改变起始加入物质的物质的量，等价转化后，如通过可逆反应的化学计量数换算成同一半边的物质的物质的量与原平衡相等，即对应各物质起始投料的物质的量与原平衡起始态相同，则达平衡后与原平衡等效，①③⑤互为等效平衡；互为等效平衡的反应达到平衡后，各组分的物质的量、质量、体积、物质的量浓度、物质的量分数、质量分数、体积分数相同，故答案为：①③⑤；各组分的物质的量、质量、体积、物质的量浓度、物质的量分数、质量分数、体积分数；
（2）反应①与反应⑤是等效平衡，因此反应①放出的热量与反应⑤吸收的热量之和为该反应的反应热，即。
【点睛】
在相同条件下，同一可逆反应体系，不管从正反应开始，还是从逆反应开始都可以建立同一平衡状态，也就是等效平衡，还可以从中间状态（既有反应物也有生成物）开始，平衡时各物质的浓度对应相等；
由于化学平衡状态与条件有关，而与建立平衡的途径无关，因而同一可逆反应，从不同状态开始，只要达到平衡时条件（温度，浓度，压强等）完全相同，则可形成等效平衡。
20．＜ ＜
【详解】
丙为氨的分解是气体体积增大的反应，所以丙恒温恒压，体积变大，甲恒温恒容，体积不变，所以，V甲＜V丙；合成氨是放热反应，其逆反应氨气分解就是吸热的，乙绝热容器，丙恒温，所以乙反应后比丙温度低，向吸热方向进行的程度小，平衡时乙中氨气浓度比丙高，氮气和氢气浓度比丙低， K丙＜K乙。
21．＝ 40% 1 b bd
【分析】
(1) t=3min时，由CO的浓度可计算出水蒸汽的浓度；
(2) 0～2min，CO的转化浓度等于水蒸汽的转化浓度；
(3)因3min已达到平衡，平衡时，CO的浓度为0.18mol·L-1，水蒸汽的浓度为0.08 mol·L-1，氢气和二氧化碳的浓度为0.12 mol·L-1；
(4)只要起始时 c （CO）：c （H 2O）=3：2，平衡时CO的转化率即相等，；
(5)t 1时刻改变条件，逆反应速率瞬时加快，则可能为加压或使用催化剂；
【详解】
(1) t=3min时，由CO的浓度可计算出水蒸汽的浓度为0.08mol/L，再分析4min时，水蒸汽的浓度为0.08mol/L，可知3min时反应已达到平衡，所以正逆反应速率相等，故答案为：=；
(2) 0～2min，CO的转化浓度等于水蒸汽的转化浓度，为0.1mol/L，则CO平均反应速率为：，故答案为：；
(3)3min已达到平衡，CO的转化率为：；因平衡时，CO的浓度为0.18mol·L-1，水蒸汽的浓度为0.08 mol·L-1，氢气和二氧化碳的浓度为0.12 mol·L-1，则该温度下平衡常数为：，故答案为：；1；
(4)由表格分析可知，只要起始时 c （CO）：c （H 2O）=3：2，平衡时CO的转化率即相等，a虽然与原平衡等效，但CO的转化率不等；b起始浓度符合 c （CO）：c （H 2O）=3：2，CO的转化率相等；c和d与原平衡不等效，故答案为：b；
(5)t 1时刻改变条件，逆反应速率瞬时加快，则可能为加压或使用催化剂；增大CO的浓度，正反应速率加快，逆反应速率不可能瞬时加快；恒容时充入Ar，容器中各组分的浓度不变，反应速率不变，故答案为：bd。
【点睛】
等效平衡：
（1）恒温、恒容：①方程式前后气体系数之和不同时，只要能使各物质的初始物质的量分别相等，就可以建立相同平衡；②方程式前后气体系数之和相同时，只要能使各物质初始物质的量之比相等就可以建立相似平衡。
（2）恒温、恒压：只要使各物质初始浓度对应成比例即可建立相似平衡。

22．0.225 CD 1 mol
【解析】
【分析】
本题主要考查物质的量或浓度随时间的变化曲线、反应速率的定量表示方法、化学平衡常数的含义、化学平衡的影响因素；
（1）由图可知，10min到达平衡，平衡时甲醇的浓度变化为0.75mol/L，根据浓度变化量之比等于化学计量数之比氢气的浓度变化量，根据v=计算v（H2）；
（2）化学平衡常数，是指在一定温度下，可逆反应达到平衡时各生成物浓度的化学计量数次幂的乘积除以各反应物浓度的化学计量数次幂的乘积所得的比值，据此书写；
（3）使n（CH3OH）/n（CO2）应采取措施，使平衡向正反应移动，注意不能增大二氧化碳或降低甲醇的量；
（4）在相同的容器中事先充入1mol CH3OH和1mol H2O，为了使反应达到的化学平衡和上述一样，与原平衡为等效平衡，按化学计量数转化到左边，满足n（CO2）=1mol，n（H2）=4mol，据此计算。
【详解】
（1）由图可知，10min到达平衡，平衡时甲醇的浓度变化为0.75mol/L，由方程式CO2(g)＋3H2(g)CH3OH(g)＋H2O(g)可知，氢气的浓度变化等于甲醇的浓度变化量为0.75mol/L×3=2.25mol/L，故v(H2)==0.225mol/(L˙min)，
故答案为0.225；
(2)反应CO2(g)＋3H2(g)CH3OH(g)＋H2O(g)的平衡常数，
故答案为；
(3)使n(CH3OH)/n(CO2)应采取措施，使平衡向正反应移动，注意不能增大二氧化碳或降低甲醇的量，
A、该反应正反应是放热反应，升高温度平衡向逆反应移动，n(CH3OH)/n(CO2)减小，故A错误，
B、充入He(g)，使体系压强增大，容器的容积不变，反应混合物的浓度不变，平衡不移动，n(CH3OH)/n(CO2)不变，故B错误，
C、将H2O(g)从体系中分离，平衡向正反应移动，n(CH3OH)/n(CO2)增大，故C正确，
D、再充入1mol CO2和4mol H2，相当于充入1mol CO2和3mol H2，达平衡后再通入1molH2，等效为增大压强，平衡向正反应移动，n(CH3OH)/n(CO2)增大，再通入1molH2，平衡向正反应移动，n(CH3OH)/n(CO2)增大，故D正确；
故答案为CD；
(4)在相同的容器中事先充入1mol CH3OH和1mol H2O，按化学计量数转化到左边得到n(CO2)=1mol，n(H2)=3mol，使反应达到的化学平衡与原平衡相同，故起始还需加入H2的物质的量为4mol−3mol=1mol，
故答案为1mol。