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2022届高三化学一轮复习化学反应原理题型必练15化学平衡基于图标的分析计算含解析
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这是一份2022届高三化学一轮复习化学反应原理题型必练15化学平衡基于图标的分析计算含解析，共25页。试卷主要包含了工业合成氨反应为等内容，欢迎下载使用。
化学平衡基于图标的分析计算
非选择题（共20题）
1．工业合成氨反应为：N2(g)+3H2(g)2 NH3(g)，在773K时分别将2 mol N2和6 mol H2充入一个固定容积为1 L的密闭容器中，随着反应的进行，气体混合物中n(H2)、n(NH3)与反应时间t的关系如下表：
t/min
0
5
10
15
20
25
30
n(H2)/mol
6.00
4.50
3.60
3.30
3.03
3.00
3.00
n(NH3)/mol
0
1.00
1.60
1.80
1.98
2.00
2.00
计算：
(1)前10分钟内平均反应速率v(N2)=______。
(2)该温度下此反应的平衡常数K=_____。
(3)该温度下，若向同容积的另一容器中投入的N2、H2、NH3浓度分别为3mol·L-1、3mol·L-1、3mol·L-1，通过计算判断此时v正和v逆相对大小____。
2．一定条件下，向2L恒容密闭容器中充入1mol PCl5，发生反应：PCl5(g)PCl3(g)+Cl2(g)反应过程中测定的部分数据见表（反应过程中条件不变）；
t/s
0
60
150
250
350
450
n(PCl3)/mol
0
0.12
0.19
0.2
0.2
x
请回答下列问题：
（1）x的值是___。
（2）0~60s内，用PCl3的浓度变化表示的化学反应速率是__。
（3）60s时，PCl5的转化率是__。
（4）达平衡时，容器中Cl2的体积分数是__（结果保留一位小数），由表中数据计算此条件下，该反应的平衡常数是__mol·L-1。
3．氮氧化物是空气的主要污染物之一，研究氮氧化物的性质对于防治空气污染有重要意义。
温度为T1时，在三个容积均为1L的密闭容器中发生反应：2NO(g)+O2(g)2NO2(g)ΔH＜0。实验测得：v正=v(NO)消耗=2v(O2)消耗=k正c2(NO)·c(O2)，v逆=v(NO2)消耗=k逆c2(NO2)，k正、k逆为速率常数，受温度影响。回答下列问题：
容器编号
物质的起始浓度/mol·L−1
物质的平衡浓度/mol·L−1
c(NO)
c(O2)
c(NO2)
c(O2)
Ⅰ
0.6
0.3
0
0.2
Ⅱ
0.5
x
0.3
Ⅲ
0.3
0.25
0.2
（1）温度为T1时，=__；当温度升高为T2时，k正、k逆分别增大m倍和n倍，则m__n(填“＞”、“＜“或“=”)。
（2）若容器Ⅱ中达到平衡时=1，则NO的转化率为__。
（3）容器Ⅲ中起始时v正__v逆(填“>”、“<”或“=”)，理由是__。
（4）T1时，在1L密闭容器中按照一定比例充入NO(g)和O2(g)，达到平衡时NO2(g)的体积分数Φ(NO2)随的变化如图所示，则A、B、C三点中NO的转化率最大的是__；当=2.3时，达到平衡时Φ(NO2)可能是D、E、F三点中的__。
4．汽车尾气是城市主要空气污染物，利用反应2NO(g) +2CO(g) ⇌N2+2CO2(g)可实现汽车尾气的无害化处理。向甲、乙两个体积都为2.0 L的恒容密闭容器中分别充入2mol CO和2 mol NO，分别在T1、T2温度下，经过一段时间后达到平衡。反应过程中n(CO2)随时间(t)变化情况见下表：
时间/s
0
2
4
6
8
10
甲容器(T1)n(CO2)/mol
0
0.72
1.20
1.60
1.60
1.60
乙容器(T2)n(CO2)/mol
0
0.60
1.00
1.40
1.70
1.70
(1)T1___________T2(填“＞”、“＜”或“=”下同)，该反应ΔH___________0。
(2)乙容器中，2~4s内N2的平均反应速率υ(N2)=___________。
(3)甲容器中NO平衡转化率为___________，T1温度下该反应的平衡常数为___________。
(4)该反应达到平衡后，为提高反应速率同时提高NO的转化率，可采取的措施有___________(填字母序号)。
a．增大NO浓度 b．压缩容器体积 c．移去部分N2 d．改用高效催化剂
5．生产实践和科学研究中的大量事实说明，为了使化学反应更好地服务于人类，需要从化学反应的快慢和进行的程度这两个角度进一步认识它们。在一定温度下，向1.0L密闭容器中加入0.60molX(g)，发生反应。测得反应物X的浓度与反应时间的数据如下表：
反应时间t/min
0
1
2
3
4
6
8
0.60
0.42
0.30
0.21
0.15
a
0.0375
(1)写出两种提高该化学反应速率的措施_______。
(2)2min时Y的物质的量为_______mol。
(3)分析该反成中反应物的浓度与时间的规律，得出的结论是_______。
由此规律推出尺应在6min时反应物的浓度a为_______。
(4)某一时刻反应达到平衡，若此时，则Z的物质的量浓度为_______。
6．向1L恒容密闭容器中加入12g活性炭和NO，发生反应：∆H。在下，反应进行到不同时刻测得各物质浓度的部分数据如下：
0
10
20
30
40
50
NO
1.00
0.40
0.20
0.30
0.30
N2
0
0.40
0.60
0.60
CO2
0
0.60
0.60
(1)10min时，混合气体的平均摩尔质量为_______。
(2)T1℃时，该反应的平衡常数K=_______。
(3)30min后，若只改变一个条件，反应重新达到平衡时各物质的浓度如上表所示，则改变的条件可能是_______(填字母)。
a.加入一定量的活性炭 b.改变反应体系的温度
c.缩小容器的体积 d.通入一定量的NO
(4)若30min后升高温度至，重新达到平衡时，容器中NO、、的浓度之比为7:3:3，则该反应的∆H______(填“<”、“=”或“>”)0
7．为了净化汽车尾气，目前工业上采用CO与NO在催化剂的作用下反应转化为无害气体的工艺：。某实验小组在实验室进行模拟实验。250℃条件下，在5L恒容密闭容器内通入等物质的量的CO和NO，测得n(CO)随时间的变化情况如下表：
时间/s
0
1
2
3
4
5
n(CO)/mol
0.40
0.35
0.31
0.30
0.30
0.30
回答下列问题：
(1)0～2s内用N2表示的反应速率是_______。
(2)平衡时CO2的物质的量浓度为_______。
(3)达到平衡时，反应前后总压强之比p(前)：p(后)=_______。
(4)达到平衡时，NO的转化率为_______。
8．已知反应2CH3OH(g)=CH3OCH3(g)＋H2O(g)在某温度下的平衡常数为400。此温度下，在密闭容器中加入CH3OH，反应到某时刻测得各组分的浓度如下：
物质
CH3OH
CH3OCH3
H2O
浓度/(mol·L－1)
0.44
0.6
0.6
(1)比较此时正、逆反应速率的大小：v(正)____v(逆)(填“>”“<”或“＝”)。
(2)若加入CH3OH后，经10min反应达到平衡，此时CH3OH的转化率__ ，该时间内反应速率v(CH3OH)＝____ mol·L－1·min－1。
9．为测定镀锌铁皮锌镀层厚度[ρ(Zn)=7.14g•cm-3]，某兴趣小组同学截取三块形状规则、大小相近的长方形铁皮（来自同一块镀锌铁皮），量出其长度与宽度，计算得铁片单侧面积；用稀硫酸进行定量试验，数据如下：
实验序号
铁片单侧面积/cm2
反应前质量/g
反应后质量/g
1
25.05
14.625
13.803
2
24.95
14.566
13.746
3
24.89
14.489
12.789
该镀锌铁皮锌镀层厚度为___cm(保留2位有效数字）；写出简要计算过程。
10．T1温度时在容积为2L的恒容密闭容器中只充入1.00molNO2气体发生反应：2NO(g)+O2(g)2NO2(g) ∆H<0。实验测得：v正=k正c2(NO)·c(O2)，v逆=k逆c2(NO2)，k正、k逆为速率常数只受温度影响。不同时刻测得容器中n(NO2)如下表：
时间/s
0
1
2
3
4
5
n(NO2)/mol
1.00
0.80
0.65
0.55
0.50
0.50
（1）从0～2s该反应的平均速率v(NO2)=__。
（2）T1温度时化学平衡常数K=__L·mol-1。
（3）化学平衡常数K与速率常数k正、k逆的数学关系是K=__。若将容器的温度改变为T2时其k正=k逆，则T2__T1(填“>”、“<”或“=”)。
11．用活性炭还原法可以处理氮氧化物。如反应： 。在时，反应进行到不同时间测得各物质的浓度如下：
0
10
20
30
40
50
NO
1.00
0.58
0.40
0.40
0.48
0.48
N2
0
0.21
0.30
0.30
0.36
0.36
CO2
0
0.21
0.30
0.30
0.36
0.36
(1)T1℃时，该反应的平衡常数 ______
(2)30min后，只改变某一条件，反应重新达到平衡，根据上表中的数据判断改变的条件可能是 ______ 答一种即可
12．一定温度下，在三个体积均为V L的恒容密闭容器中发生反应：2SiHCl3(g)SiH2Cl2(g)+ SiCl4(g)
容器编号
温度/K
起始物质的量/mol
平衡物质的量/mol
SiHCl3(g)
SiH2Cl2(g)
SiCl4(g)
SiHCl3(g)
Ⅰ
T1
1.0
0
0
0.80
Ⅱ
T1
0.40
a
a
0.36
Ⅲ
T2 (T2＞T1)
0.20
0
0
0.10
则：
(1)该反应的正反应为_________(选填“放热”或“吸热”)反应。
(2)表中a =________。
(3)在保持容器Ⅲ的实验条件下，若起始时充入0.40mol SiHCl3(g)、0.40 mol SiH2Cl2(g)、0.20mol SiCl4(g)，则达平衡时容器中SiHCl3的物质的量为_________(请写出解题过程)
13．在一个盛有催化剂、容积可变的密闭容器中，保持一定温度和压强，进行以下反应：3H2(g)+N2(g)⇌2NH3(g)。已知加入1molN2和4molH2时，达到平衡后生成amolNH3(见下表已知项)。在相同温度、压强下，保持平衡时各组分的体积分数不变。对下列编号(1)~(3)的状态，填写表中①②③④⑤的内容。
已知
编号
起始状态各物质的物质的量(mol)
平衡时NH3的物质的量(mol)
N2
H2
NH3
1
4
0
a
(1)
1.5
6
0
①___
(2)
②__
③___
1
0.5a
(3)
c
b(b≥4c)
④___
⑤___
14．甲醇是重要的化工基础原料和清洁液体燃料，工业上可利用CO或CO2来生产甲醇。已知制备甲醇的有关化学反应以及在不同温度下的化学平衡常数如表所示：
化学反应
平衡常数
温度/
500
800
①2H2(g)+CO(g)CH3OH(g)
K1
2.5
0.15
②H2(g)+CO2(g)H2O(g)+CO(g)
K2
1.0
2.50
③3H2(g)+CO2(g)CH3OH(g)+H2O(g)
K3
(1)在恒容密闭容器中发生反应②，达到平衡后升高温度，下列说法正确的是_______。
a．平衡正向移动 b．混合气体的平均相对分子质量增大 c．CO2的转化率增大
(2)K1、K2、K3的关系是：K3=_______。
(3)500℃时测得反应③在某时刻，H2(g)、CO2(g)、CH3OH(g)、H2O(g)的浓度(mol/L)分别为0.2、0.1、0.01、0.2，则此时v正_____v逆（填“＞”“＝”或“＜”）。
(4)某温度下在恒容密闭容器中发生反应①，若开始加入2mol/LH2和1mol/LCO，达到平衡时，H2的平衡转化率为80%，则此温度下，该反应的化学平衡常数为_______。
(5)相同温度下，在甲、乙两个容积相等的恒容密闭容器中，投入H2和CO2，发生反应②，起始浓度如表所示。其中甲经2min达平衡，平衡时c(H2O)=0.05mol/L，甲中CO2的转化率为_______，乙中CO2的转化率_______（填“大于”、“等于”或“小于”）甲。
起始浓度
甲
乙
c(H2)/mol/L
0.10
0.20
c(CO2)/mol/L
0.10
0.20
15．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，发生反应：，测定浓度随时间的关系如下表：
0
0.30
0.20
2
0.10
3
0.18
4
0.08
回答下列问题。
(1)时，v(正)___________v(逆)(填“＞”、“＜”或“＝”)。
(2)0～2min，CO的平均反应速率为___________。
(3)反应达到平衡时，的转化率为___________；该温度下反应的平衡常数为___________。
(4)850℃时，在体积可变的密闭容器中，以下表中物质不同的起始浓度进行反应，达到平衡时CO的百分含量与原平衡相同的是___________(填字母序号)。
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
16．二氧化硫有以下反应SO2(g)+NO2(g)SO3(g)+NO(g) ΔH＝-42 kJ/mol。在1 L恒容密闭容器中充入SO2(g)和NO2(g)，所得实验数据如下：
实验编号
温度
起始时物质的量/mol
平衡时物质的量/mol
n(SO2)
n(NO2)
n(NO)
甲
T1
0.80
0.20
0.18
乙
T2
0.20
0.80
0.16
丙
T2
0.20
0.30
a
(1)实验甲中，若2 min时测得放出的热量是4.2 kJ，则0～2 min时间内，用SO2(g)表示的平均反应速率v(SO2)＝_______。
(2)实验丙中，达到平衡时，NO2的转化率为________。
(3)由表中数据可推知，T1________T2(填“>”“<”或“＝”)，判断的理由是________。
17．C、N、S的氧化物常会造成一些环境问题，科研工作者正在研究用各种化学方法来消除这些物质对环境的不利影响。在500℃下合成甲醇的反应原理为：CO2(g)＋3H2(g)CH3OH(g)＋H2O(g)，在1 L 的密闭容器中，充入1 mol CO2和3 mol H2，压强为p0 ，测得CO2(g)和CH3OH(g)的浓度随时间变化如图所示。(可逆反应的平衡常数可以用平衡浓度计算，也可以用平衡分压Kp代替平衡浓度，计算分压=总压×物质的量分数)
①反应进行到4 min 时，υ(正)__ (填“>”“<”或“=”)υ(逆)。0~4 min，H2的平均反应速率υ(H2)=__ mol·L－1·min－1。
②CO2平衡时的体积分数为_____，该温度下Kp为_____(用含有p0的式子表示)。
18．在容积为VL的密闭容器甲中，充入3mol CO2和6 mol H2，在温度500℃时发生反应：CO2(g)+ 3H2(g)CH3OH(g)+ H2O(g) △H=-49.0 kJ·mol-1.，H2 和CH3OH的浓度随时间变化如图。回答下列问题：
(1)容器容积V=___________；
(2)从反应开始到10min过程中，H2的平均反应速率υ(H2)=__________mol·L-1·min-1 ；
(3)CO2的平衡转化率是___________；
(4)下列情况下，可以说明上述反应达到平衡状态的是___________
a．甲醇的浓度不再发生变化 b．3 υ正(H2) =υ逆(甲醇) c．容器内的压强不再发生变化 d．CO2和H2的浓度之比不再发生变化
19．回答下列问题：
消除含氮、硫等化合物对大气的污染，对建设美丽家乡、打造宜居环境具有重要意义。
(1)容积均恒定为1 L的甲、乙两个容器，其中甲为绝热容器，乙为恒温容器。相同温度下，分别充入0.2 mol的NO2，发生反应：2NO2(g) ⇌N2O4 ΔH＜0，甲中NO2的相关量随时间变化如图所示。
① 0～3 s内，甲容器中NO2的反应速率增大的原因是___________。
② 甲达到平衡时，温度若为T ℃，此温度下的平衡常数K=___________。(不用注明单位)
③ 平衡时，p甲___________p乙(填“>”、“＜”或“=”，下同)，原因是：___________ 。
④平衡时，K甲___________K乙
(2)汽车尾气中CO与H2O(g)在一定条件下可以发生反应：CO(g)+ H2O(g)⇌CO2(g)+H2(g) ΔH2＜0.820℃ 时在甲、乙、丙三个恒容密闭容器中，起始时按照下表进行投料，达到平衡状态，K=1.0.
起始物质的量
甲
乙
丙
n(H2O)/mol
0.10
0.20
0.20
n(CO)/mol
0.10
0.10
0.20
平衡时，甲容器中CO的转化率是___________(填“>”、“=”、“＜”或“无法判断”)；丙容器中n(CO)为___________mol。
20．向VL恒容密闭容器中充入amolCO与2amolH2，发生如下反应：CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)。CO在不同压强下的平衡转化率与温度的关系如图所示。
(1)压强P1___P2(填“＜”、“＞”或“=”)
(2)在100℃、P1压强时，反应的平衡常数为___(用含a，V的代数式表示)。
(3)上述条件下达平衡后，再向容器中充入amolCO与2amolH2，重新达到平衡后，CO的体积分数___(填“增大”、“减小”或“不变”)。
参考答案
1．0.08 mol·L-1·min-1 (mol·L-1)-2 v正＞v逆
【详解】
(1) 由化学反应方程式N2(g)+3H2(g)2 NH3(g)可知，前10min氨气的反应速率为v(NH3)=，速率之比等于化学计量数之比，所以v(N2)= v(NH3)= 0.08 mol·L-1·min-1，故答案为：0.08 mol·L-1·min-1
(2)
此时平衡常数为：(mol·L-1)-2，故答案为：(mol·L-1)-2；
(3) 该温度下，若向同容积的另一容器中投入的N2、H2、NH3浓度分别为3mol·L-1、3mol·L-1、3mol·L-1，根据(mol·L-1)-2＜K，因为Qc＜K，所以反应正向进行，故v正＞v逆，故答案为：v正＞v逆。
2．0.2 0.001mol·L-1·s-1 12% 16.7% 0.025
【详解】
（1）250s时反应即已经达到了平衡状态，所以450s时仍然为平衡状态，x=0.2；
（2）0~60s内，PCl3的物质的量增加了0.12mol，容器体积为2L，则PCl3浓度增加了0.06mol/L，用PCl3的浓度变化表示的化学反应速率是=0.001mol·L-1·s-1；
（3）60s时，PCl3的物质的量增加了0.12mol，则PCl5消耗了0.12mol，PCl5的转化率是×100%=12%；
（4）达平衡时，PCl3的物质的量为0.2mol，根据方程式，Cl2的物质的量也为0.2mol，反应的PCl5为0.2mol，剩余的PCl5为0.8mol，所以容器中Cl2的体积分数是×100%=16.7%；平衡时各物质的浓度为：c(PCl3)=c(Cl2)=0.1mol/L，c(PCl5)=0.4mol/L，则该反应的平衡常数是=0.025mol·L-1。
3．1.25 ＜ 20% ＜ 通过计算可知Qc=1.78>K，反应向逆反应方向移动，所以v正＜v逆 A F
【分析】
依据公式并结合平衡状态V正=V逆，借助平衡三行式进行计算即可。
【详解】
（1）结合v正=v（NO）消耗=2v（O2）消耗=k正c2（NO）•c（O2），得出k正=；利用v逆=v（NO2）消耗=k逆c2 （NO2），得出k逆=，因为v（NO）消耗=v（NO2）消耗，
所以=K；
K===1.25；
2NO（g）+O2（g）⇌2NO2（g）△H＜0，此反应正反应是放热反应，升高温度，平衡逆向移动，平衡常数减小，由于K，当温度升高为T2时，k正、k逆分别增大m倍和n倍，则m＜n；
（2）设起始量氧气物质的量浓度为x，消耗浓度为y，
达到平衡时=1，故0.5-2y=0.3+2y，y=0.05，NO的转化率==20%；
（3）容器Ⅲ中起始时v正＜v逆，因为 Qc===1.78＞K=1.25，反应向逆反应方向进行，所以v正＜v逆；
（4）总物质的量一定时，氧气的浓度越大，NO的转化率越大，故A点最大，两者按2：1充入时，NO2的体积分数最大，当比值增大后，二氧化氮的体积分数减小，当=2.3时，达到平衡时Φ（NO2）可能是F点。
【点睛】
考查化学平衡计算，注意掌握三段式在化学平衡计算中的应用，特别注意平衡时V正=V逆，Qc＞K时平衡逆向移动。
4．＞ ＜ 0.05mol/(L·s) 80％ 160 b
【分析】
根据表格数据，甲容器中达到平衡时间短，反应的温度高，结合温度对平衡的影响和v=，利用三段式分析解答。
【详解】
(1) 2NO(g) +2CO(g) ⇌N2+2CO2(g)，向甲、乙两个体积都为2.0L的恒容密闭容器中分别充入2mol CO和2 mol NO，分别在T1、T2温度下，经过一段时间后达到平衡，甲容器达到平衡需要的时间短，则反应速率快，说明反应温度T1＞T2；达到平衡状态时，乙中CO2的物质的量大于甲中CO2的物质的量，说明降低温度，平衡正向进行，则正反应为放热反应，△H＜0，故答案为：＞；＜；
(2)乙容器中，2~4s内N2的平均反应速率v(N2)=v(CO2)= ×=0.05mol•L-1•s-1，故答案为：0.05mol•L-1•s-1；
(3) 甲容器中，
NO平衡转化率=×100%=80%；容器的体积为2L，则平衡常数K==160，故答案为：80%；160；
（4）a．增大NO浓度，NO的转化率降低，故a不选；b．压缩容器体积，压强增大，反应速率加快，平衡正向移动，NO的转化率增大，故b选；c．移去部分N2，反应速率减慢，故c不选；d．改用高效催化剂，平衡不移动，NO的转化率不变，故d不选；故答案为：b。
5．升高温度、增大X的浓度等 0.30 每间隔2min，x的浓度减少为原来的一半 0.075 2(0.6-n)
【详解】
(1)增大反应物X的浓度，升高温度均可以提高该反应的化学反应速率；
(2)由表中数据可知，0-2min内消耗X的物质的量为(0.60mol/L-0.30mol/L)×1.0L=0.30mol，由化学方程式可知，2min时生成Y的物质的量为0.30mol；
(3)从表中数据可知，X的浓度变化的规律为每间隔2min，X的浓度为原来的一半，根据此规律可知，a为0.15的一半，即0.075；
(4)在某一时刻反应达到平衡，若此时c(X)=nmol/L，则消耗X的物质的量浓度为(0.60-n)mol/L，由化学方程式可知，生成Z的物质的量浓度为2(0.6-n)mol/L。
6．33.6g∙mol-1 4 cd <
【分析】
10min时，由表知：，假如不另外加入物质，则可得下表：
0
10
20
30
40
50
NO
1.00
0.40
0.20
0.20
0.30
0.30
N2
0
0.30
0.40
0.40
0.60
0.60
CO2
0
0.30
0.40
0.40
0.60
0.60
【详解】
(1)据分析：混合气体的平均摩尔质量为。(2)平衡常数只与温度有关，据分析，T1℃平衡时，该反应的平衡常数。
(3)30min后，若只改变一个条件，则改变的条件：
a．加入一定量的活性炭固体或粉末，不影响平衡 ，a错误；
b．改变反应体系的温度，平衡移动，平衡常数会改变，由数据知：，条件改变而平衡常数没有变化，则温度不变，b错误；
c．由数据知，改变条件达新的平衡时各组分浓度同等程度的增大，则可以是缩小容器的体积 ，c正确；
d．由勒夏特列原理知：通入一定量的NO，平衡右移，达到新平衡时各成分的数据满足理论、满足K=4，d正确；
答案为cd；
(4)据分析，30min时容器中NO、、的浓度之比为1:2:2，若30min后升高温度至，重新达到平衡时，容器中NO、、的浓度之比为7:3:3，则平衡左移，按勒夏特列原理知，该反应为放热反应，∆H0。
7．0.0045mol·L-1·s-1 0.02mol·L-1 16：15 25%
【详解】
(1)0～2s内消耗0.09mol CO，则生成0.045mol N2，用N2表示的反应速率是0.0045mol·L-1·s-1。
(2)根据表格数据，3s时反应达到平衡状态，消耗0.1molCO，生成0.1mol CO2，平衡时CO2的物质的量浓度为0.02mol·L-1；
(3)
同温、同体积，压强比等于物质的量比，达到平衡时，反应前后总压强之比p(前)：p(后)=(0.4+0.4)：(0.3+0.3+0.1+0.05)=16:15。
(4)达到平衡时，消耗0.1molNO，NO的转化率为25%。
8．＞ 97.56% 0.16mol/(L⋅min)
【分析】
(1)根据反应的平衡常数表达式为K= 计算；
(2)利用三段式计算平衡时各组分浓度，根据v=计算反应速率。
【详解】
(1)该反应的平衡常数表达式为：K=，将所给浓度带入平衡常数表达式：=1.86＞400，故反应向正反应方向进行，正反应速率大于逆反应速率；
(2)由题意，列三段式：
K=＝400，解得x=0.2mol/L，故平衡时c(CH3OH)=0.44mol/L−0.2mol/L×2=0.04mol/L，起始时在密闭容器中加入CH3OH，则起始时甲醇的浓度为0.44moL/L+0.6mol/L×2=1.64mol/L，平衡时c(CH3OH)=0.04mol/L，则10min转化甲醇1.64moL/L−0.04moL/L=1.6mol/L，甲醇的转化率=×100%=97.56%，甲醇的反应速率为v(CH3OH)===0.16mol/(L⋅min)。
9．0.0023
计算过程：V(Zn)=，因为锌层有上下两层h=，m(Zn)= =0.821g，S(Zn)= =25cm2，h==0.0023cm。
【详解】
根据表格数据，第3组实验数据误差较大，舍去，根据V(Zn)=，因为镀锌铁皮中锌层有上下两层，根据体积=底面积(S)×高(厚度h)，因此铁皮的厚度h=，反应的锌的质量平均值为=0.821g，锌层的面积平均值S(Zn)=cm2=25cm2，则厚度h==0.0023cm。
10．0.0875mol/(L·s) 8 >
【详解】
（1）根据表中数据计算出前2s内v(NO2)= ；
（2）建立平衡时，反应三段式为：
根据化学平衡常数；
（3）2NO(g)+O2(g)⇌2NO2(g)化学平衡常数，化学反应达到平衡时v正=v逆，即k正c2(NO)⋅c(O2)=k逆c2(NO2)，则，即；温度改变为T2时其k正=k逆，则T2时化学平衡常数K=1，小于T1温度时的化学平衡常数，即T1→T2时，平衡逆向移动，而2NO(g)+O2(g)⇌2NO2(g)△H<0，所以温度改变是升高温度， T2>T1，故答案为：；>。
11． 通入一定量的NO；适当缩小容器的体积；增大压强；通入等物质的量的和
【分析】
(1)Tl℃时，由表格数据可知20min达到平衡，平衡浓度c(N2)=0.3mol/L、c(CO2)=0.3mol/L、c(NO)=0.4mol/L，以此计算反应的平衡常数；
(2)30min后，只改变某一条件，反应重新达到平衡，C(s)+2NO(g)⇌N2(g)+CO2(g)，由图表数据分析计算平衡常数K′，根据平衡常数结合影响化学平衡的因素分析解答。
【详解】
(1)时，由表格数据可知20min达到平衡，平衡浓度、、，则，故答案为：；
(2)后，只改变某一条件，反应重新达到平衡，，由图表数据分析，平衡状态物质浓度增大，平衡常数，平衡常数随温度变化，平衡常数不变，说明改变的条件一定不是温度；由氮气浓度增大，二氧化碳和一氧化氮浓度增大，反应前后气体系数和相等，则改变的条件可能是通入一定量的NO或适当缩小容器的体积或增大压强或通入等物质的量的和，故答案为：通入一定量的NO或适当缩小容器的体积或增大压强或通入等物质的量的和。
12．吸热 0.025 0.48mol
【分析】
(1) 根据三段式分别计算T1、T2时的平衡常数K，结合温度对平衡的影响分析判断；
(2)温度相同，平衡常数相同，根据三段式计算解答；
(3) 温度相同，平衡常数相同，首先根据Qc与K的大小判断反应进行的方向，再根据三段式计算解答。
【详解】
(1) T1时，
2SiHCl3(g)SiH2Cl2(g)+ SiCl4(g)
起始(mol) 1 0 0
反应(mol)0.2 0.1 0.1
平衡(mol)0.8 0.1 0.1
平衡常数K1==，同理T2时，K3==0.25＞K1，说明平衡正向移动，即升高温度，平衡正向移动，因此正反应为吸热反应，故答案为：吸热；
(2)温度相同，平衡常数相同，
T1时2SiHCl3(g)SiH2Cl2(g)+ SiCl4(g)
起始(mol)0.4 a a
反应(mol)0.04 0.02 0.02
平衡(mol)0.36 a+0.02 a+0.02
则K==，解得：a=0.025，故答案为：0.025；
(3) 温度相同，平衡常数相同，此时Qc==0.5＞K=0.25，不是平衡状态，反应需要逆向进行，设从起始时到建立平衡， SiHCl3物质的量增加了2bmol，则：
T2时， 2SiHCl3(g)SiH2Cl2(g)+ SiCl4(g)
起始(mol) 0.4 0.4 0.2
反应(mol) 2b b b
平衡(mol)0.4+2b 0.4-b 0.2-b
则K==0.25，解得：b=0.04，则0.4+2b=0.48，故答案为：0.48mol。
13．1.5a 0 0.5 2(b-4c) (b-3c)a
【分析】
在一个盛有催化剂、容积可变的密闭容器中，温度、压强一定时，反应达平衡，几种情况下平衡时各组分的体积分数不变，则为等效平衡体系。平衡时，各物质的对应浓度相等。
【详解】
(1)n(N2)、n(H2)、n(NH3)的起始物质的量分别为1.5mol、6mol、0，即起始浓度分别为已知体系的1.5倍，平衡时压强相等，则平衡时物质的量也应分别为已知体系的1.5倍，从而得出平衡时n(NH3)= 1.5a mol。答案为：1.5a；
(2)从平衡时n(NH3)= 0.5a mol看，若起始时生成物的物质的量为0，则N2、H2物质的量也应为已知体系中对应物质的0.5倍，从而得出n(NH3)= 0.5a mol时，n(N2)=0.5mol-0.5mol=0、n(H2)=2mol-1.5mol=0.5mol。答案为：0；0.5；
(3)设起始时n(NH3)=x，采用一边倒后，n(N2)=(c+0.5x)mol、n(H2)= (b+1.5x)mol，则，x=2(b-4c)mol，从而得出平衡时n(NH3)=(b-3c)a mol。答案为：2(b-4c)；(b-3c)a。
【点睛】
对于恒温恒容条件下的等效平衡体系，平衡时各物质的浓度等效，若起始时a容器的体积是b容器体积的二倍，则平衡时a容器的体积也应是b容器体积的二倍，各气体的物质的量也应是二倍关系。
14．ac K1•K2 = 25 等于
【详解】
(1)由表中数据可知，化学反应②的平衡常数随着温度升高而增大，据此分析：
a．根据平衡常数的定义，温度升高平衡常数增大，说明反应向正反应方向移动，a项正确；
b．反应前后气体体积不变，则气体的平均相对分子质量不随时间而变化，b项错误；
c．随着温度升高，平衡常数增大，反应向正反应方向移动，CO2的转化率增大，c项正确；
答案选ac；
(2)根据盖斯定律可知，反应③=①+②，由平衡常数定义可得，K3= K1•K2。答案为：K1•K2；
(3)由(2)可知，500℃时，K3= K1•K2=2.50。此时反应③的浓度商Qc== K3，则此时反应③达到平衡状态，则v正=v逆。答案为：=；
(4)根据题意，H2的平衡转化率为80%，则反应过程中H2的转化浓度为，平衡时H2的浓度=2mol/L-1.6mol/L=0.4mol/L。根据反应方程式，可知，平衡时CO的浓度=，平衡时CH3OH的浓度为0.8mol/L。根据化学平衡常数的定义，此温度下，该反应的化学平衡常数=；答案为：25；
(5)根据题给信息，甲中平衡时c(H2O)=0.05mol/L，则平衡时c(CO2)=0.05mol/L，c(H2)=0.05mol/L，c(CO)=0.05mol/L。甲中CO2的转化率=。此时甲中的平衡常数=。温度不变，平衡常数也不变，则乙中的平衡常数等于1。设乙中CO2的转化率为x，则根据化学反应方程式和平衡常数的定义，有：，解得：x=50%。由此可知乙中CO2的转化率与甲相等。答案为：50%；等于。
15．= 0.05mol/(L·min) 60% 1 a、b
【详解】
(1)时，根据表格数据可列出三段式，，时，，与3min时一样，则3min时，反应达到平衡状态，则v(正)=v(逆)；
(2)0～2min，，则，；
(3)反应达到平衡时，的转化率为；该温度下反应的平衡常数为；
(4)850℃时，在体积可变的密闭容器中，按表中物质不同的起始浓度进行反应，达到平衡时CO的百分含量与原平衡相同，即为恒温恒压条件下的等效平衡，则按照方程式中的化学计量数转化到反应物一边时，与原投入量成比例，即等于；
a组：转化后为，等于，符合；
b组：投入量，符合；
c组：转化后为，，不符合；
d组：转化后为，，不符合；故选ab。
16．0.05 mol/(L•min) 40% ＜ T1时K=2.6，T2时K=1
【分析】
(1)可逆反应的△H表示1mol反应物完全反应时候的焓变，实验甲中，若2min 时测得放出的热量是4.2kJ，据此计算消耗的反应物，再根据化学反应速率的计算公式计算；
(2)根据实验乙中的数据，可计算在温度为T2时的平衡常数，再结合三段式计算实验丙中达到平衡时NO2的转化率；
(3)分别计算甲、乙实验平衡常数，结合温度对平衡的影响分析判断。
【详解】
(1)二氧化硫在一定条件下发生反应：SO2(g)+NO2(g)⇌SO3(g)+NO (g)△H=-42kJ/mol，△H表示完全反应时候的焓变，实验甲中，若2min 时测得放出的热量是4.2kJ，表明各组分均反应了0.1mol，则SO2的物质的量改变量为△n=0.1mol，恒容密闭容器的体积V=1L，反应所经历的时间t=2min，因此以SO2表示的化学反应的平均速率为v====0.05mol/(L•min)，故答案为：0.05mol/(L•min)；
(2)根据实验乙中的数据，平衡时NO的物质的量为0.16mol，根据反应方程式：SO2(g)+NO2(g)⇌SO3(g)+NO (g)，反应物均消耗了0.16mol，生成了SO3 0.16mol，则平衡时，c(SO2)==0.04mol/L，c(NO2)= =0.64mol/L，c(NO)= =0.16mol/L，c(SO3)= =0.16mol/L，该反应的平衡常数为K==1，温度不变，平衡常数不变，因此在实验丙中，K=1，起始时，c(SO2)=0.2mol/L，c(NO2)=0.3mol/L，设反应消耗了xmol/L，则平衡时，c(NO2)=(0.3-x)mol/L，c(SO2)=(0.2-x)mol/L，c(SO3)=c(NO)=cmol/L，则有K==1，解得：x=0.12mol/L，因此，平衡时，NO2的转化率=×100%=40%，故答案为：40%；
(3)实验甲中，若2min时测得放出的热量是4.2kJ，则消耗二氧化硫物质的量为0.1mol，平衡时NO为0.18mol，
T1温度下平衡常数K==2.613≈2.6；
根据(2)的计算乙实验中T2温度下的平衡常数K=1，该反应为放热反应，升高温度，平衡逆向移动，平衡常数减小，故T1＜T2，故答案为：＜；T1时，K≈2.6，T2时，K=1。
17．> 0.375 10%
【分析】
①根据反应正在建立得到正逆反应速率关系，再根据变化量得到速率。
②根据三段式建立关系，得到体积分数和压强平衡常数。
【详解】
①根据图示，反应进行到4 min 后，甲醇的物质的量继续增大，反应正向进行，υ(正) >υ(逆)；0~4 min，甲醇的浓度变化为0.5 mol/L，H2的浓度变化为1.5mol/L，，故答案为：>；0.375。
②根据图示，15min 时达到平衡状态，CO2的平衡浓度为0.25mol/L，则
CO2(g)＋3H2(g)CH3OH(g)＋H2O(g)
开始（mol/L） 1 3 0 0
转化（mol/L） 0.75 2.25 0.75 0.75
平衡（mol/L） 0.25 0.75 0.75 0.75
CO2平衡时的体积分数为10%；根据压强比等于气体物质的量比，平衡时的总压强为，，故答案为：10%；。
18．3L 0.15 50% acd
【分析】
图象信息告诉我们，H2的起始浓度为2mol/L，而H2的起始量为6mol，由此可求出容器的体积；反应进行10min后，达到化学平衡状态，此时H2与CH3OH的浓度都为0.5mol/L。
【详解】
(1)容器容积V==3L；答案为：3L；
(2)从反应开始到10min过程中，H2的平均反应速率υ(H2)==0.15 mol·L-1·min-1 ；答案为：0.15；
(3)10min后，H2的浓度变化量为1.5mol/L，则CO2的浓度变化量为0.5mol/L，CO2的平衡转化率是=50%；答案为：50%；
(4)a．甲醇的浓度不再发生变化，则表明正、逆反应速率相等，反应达平衡状态；
b．3 υ正(H2) =υ逆(甲醇)，虽然表明反应进行的方向相反，但二者的速率之比不等于化学计量数之比，表明反应未达平衡状态；
c．因为反应前后气体的分子数不等，压强是一个变量，当容器内的压强不再发生变化时，反应达平衡状态；
d．因为CO2和H2的起始浓度之比不等于化学计量数之比，而变化量之比等于化学计量数之比，所以达平衡前，浓度之比始终发生改变，当浓度不再发生变化时，反应达平衡状态；
综合以上分析，acd符合题意，故选acd。答案为：acd。
【点睛】
当反应物的起始投入量之比等于化学计量数之比时，不管反应进行到什么程度，反应物的物质的量之比都是定值。
19．反应放热,体系的温度升高，反应速率加快 225 > 该反应是放热反应，甲容器温度高于乙容器，升高温度，平衡逆向移动，所以p甲>p乙 < 50% 0.10
【详解】
(1)① 0～3 s内，甲容器中NO2的反应速率增大的原因是: 甲为绝热容器，2NO2(g) ⇌N2O4，反应放热，体系的温度升高，对反应速率影响大于浓度降低的影响，反应速率加快。
② 甲达到平衡时，温度若为T ℃，
，此温度下的平衡常数。
③甲容器中温度升高，平衡逆向移动，气体的物质的量增大且温度更高，气体压强增大，则p甲>p乙。
④平衡逆向移动，平衡时，平衡常数减小，则K甲
20．＜ L2·mol-2 减小
【详解】
(1)由反应CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)可知，增大压强，平衡正向移动，CO的转化率增大，相同温度时，P2对应曲线中CO的转化率大，所以压强P1＜P2。答案为：＜；
(2)向VL恒容密闭容器中充入amolCO与2amolH2，发生如下反应：CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)。在100℃、P1压强时，CO的转化率为50%，依此可建立如下三段式：
反应的平衡常数为L2·mol-2=L2·mol-2。答案为：L2·mol-2；
(3)上述条件下达平衡后，再向容器中充入amolCO与2amolH2，相当于加压，平衡正向移动，重新达到平衡后，CO的体积分数减小。答案为：减小。
【点睛】
在平衡体系中，同时增大所有反应物或所有生成物的浓度，相当于增大压强。
化学平衡基于图标的分析计算
非选择题（共20题）
1．工业合成氨反应为：N2(g)+3H2(g)2 NH3(g)，在773K时分别将2 mol N2和6 mol H2充入一个固定容积为1 L的密闭容器中，随着反应的进行，气体混合物中n(H2)、n(NH3)与反应时间t的关系如下表：
t/min
0
5
10
15
20
25
30
n(H2)/mol
6.00
4.50
3.60
3.30
3.03
3.00
3.00
n(NH3)/mol
0
1.00
1.60
1.80
1.98
2.00
2.00
计算：
(1)前10分钟内平均反应速率v(N2)=______。
(2)该温度下此反应的平衡常数K=_____。
(3)该温度下，若向同容积的另一容器中投入的N2、H2、NH3浓度分别为3mol·L-1、3mol·L-1、3mol·L-1，通过计算判断此时v正和v逆相对大小____。
2．一定条件下，向2L恒容密闭容器中充入1mol PCl5，发生反应：PCl5(g)PCl3(g)+Cl2(g)反应过程中测定的部分数据见表（反应过程中条件不变）；
t/s
0
60
150
250
350
450
n(PCl3)/mol
0
0.12
0.19
0.2
0.2
x
请回答下列问题：
（1）x的值是___。
（2）0~60s内，用PCl3的浓度变化表示的化学反应速率是__。
（3）60s时，PCl5的转化率是__。
（4）达平衡时，容器中Cl2的体积分数是__（结果保留一位小数），由表中数据计算此条件下，该反应的平衡常数是__mol·L-1。
3．氮氧化物是空气的主要污染物之一，研究氮氧化物的性质对于防治空气污染有重要意义。
温度为T1时，在三个容积均为1L的密闭容器中发生反应：2NO(g)+O2(g)2NO2(g)ΔH＜0。实验测得：v正=v(NO)消耗=2v(O2)消耗=k正c2(NO)·c(O2)，v逆=v(NO2)消耗=k逆c2(NO2)，k正、k逆为速率常数，受温度影响。回答下列问题：
容器编号
物质的起始浓度/mol·L−1
物质的平衡浓度/mol·L−1
c(NO)
c(O2)
c(NO2)
c(O2)
Ⅰ
0.6
0.3
0
0.2
Ⅱ
0.5
x
0.3
Ⅲ
0.3
0.25
0.2
（1）温度为T1时，=__；当温度升高为T2时，k正、k逆分别增大m倍和n倍，则m__n(填“＞”、“＜“或“=”)。
（2）若容器Ⅱ中达到平衡时=1，则NO的转化率为__。
（3）容器Ⅲ中起始时v正__v逆(填“>”、“<”或“=”)，理由是__。
（4）T1时，在1L密闭容器中按照一定比例充入NO(g)和O2(g)，达到平衡时NO2(g)的体积分数Φ(NO2)随的变化如图所示，则A、B、C三点中NO的转化率最大的是__；当=2.3时，达到平衡时Φ(NO2)可能是D、E、F三点中的__。
4．汽车尾气是城市主要空气污染物，利用反应2NO(g) +2CO(g) ⇌N2+2CO2(g)可实现汽车尾气的无害化处理。向甲、乙两个体积都为2.0 L的恒容密闭容器中分别充入2mol CO和2 mol NO，分别在T1、T2温度下，经过一段时间后达到平衡。反应过程中n(CO2)随时间(t)变化情况见下表：
时间/s
0
2
4
6
8
10
甲容器(T1)n(CO2)/mol
0
0.72
1.20
1.60
1.60
1.60
乙容器(T2)n(CO2)/mol
0
0.60
1.00
1.40
1.70
1.70
(1)T1___________T2(填“＞”、“＜”或“=”下同)，该反应ΔH___________0。
(2)乙容器中，2~4s内N2的平均反应速率υ(N2)=___________。
(3)甲容器中NO平衡转化率为___________，T1温度下该反应的平衡常数为___________。
(4)该反应达到平衡后，为提高反应速率同时提高NO的转化率，可采取的措施有___________(填字母序号)。
a．增大NO浓度 b．压缩容器体积 c．移去部分N2 d．改用高效催化剂
5．生产实践和科学研究中的大量事实说明，为了使化学反应更好地服务于人类，需要从化学反应的快慢和进行的程度这两个角度进一步认识它们。在一定温度下，向1.0L密闭容器中加入0.60molX(g)，发生反应。测得反应物X的浓度与反应时间的数据如下表：
反应时间t/min
0
1
2
3
4
6
8
0.60
0.42
0.30
0.21
0.15
a
0.0375
(1)写出两种提高该化学反应速率的措施_______。
(2)2min时Y的物质的量为_______mol。
(3)分析该反成中反应物的浓度与时间的规律，得出的结论是_______。
由此规律推出尺应在6min时反应物的浓度a为_______。
(4)某一时刻反应达到平衡，若此时，则Z的物质的量浓度为_______。
6．向1L恒容密闭容器中加入12g活性炭和NO，发生反应：∆H。在下，反应进行到不同时刻测得各物质浓度的部分数据如下：
0
10
20
30
40
50
NO
1.00
0.40
0.20
0.30
0.30
N2
0
0.40
0.60
0.60
CO2
0
0.60
0.60
(1)10min时，混合气体的平均摩尔质量为_______。
(2)T1℃时，该反应的平衡常数K=_______。
(3)30min后，若只改变一个条件，反应重新达到平衡时各物质的浓度如上表所示，则改变的条件可能是_______(填字母)。
a.加入一定量的活性炭 b.改变反应体系的温度
c.缩小容器的体积 d.通入一定量的NO
(4)若30min后升高温度至，重新达到平衡时，容器中NO、、的浓度之比为7:3:3，则该反应的∆H______(填“<”、“=”或“>”)0
7．为了净化汽车尾气，目前工业上采用CO与NO在催化剂的作用下反应转化为无害气体的工艺：。某实验小组在实验室进行模拟实验。250℃条件下，在5L恒容密闭容器内通入等物质的量的CO和NO，测得n(CO)随时间的变化情况如下表：
时间/s
0
1
2
3
4
5
n(CO)/mol
0.40
0.35
0.31
0.30
0.30
0.30
回答下列问题：
(1)0～2s内用N2表示的反应速率是_______。
(2)平衡时CO2的物质的量浓度为_______。
(3)达到平衡时，反应前后总压强之比p(前)：p(后)=_______。
(4)达到平衡时，NO的转化率为_______。
8．已知反应2CH3OH(g)=CH3OCH3(g)＋H2O(g)在某温度下的平衡常数为400。此温度下，在密闭容器中加入CH3OH，反应到某时刻测得各组分的浓度如下：
物质
CH3OH
CH3OCH3
H2O
浓度/(mol·L－1)
0.44
0.6
0.6
(1)比较此时正、逆反应速率的大小：v(正)____v(逆)(填“>”“<”或“＝”)。
(2)若加入CH3OH后，经10min反应达到平衡，此时CH3OH的转化率__ ，该时间内反应速率v(CH3OH)＝____ mol·L－1·min－1。
9．为测定镀锌铁皮锌镀层厚度[ρ(Zn)=7.14g•cm-3]，某兴趣小组同学截取三块形状规则、大小相近的长方形铁皮（来自同一块镀锌铁皮），量出其长度与宽度，计算得铁片单侧面积；用稀硫酸进行定量试验，数据如下：
实验序号
铁片单侧面积/cm2
反应前质量/g
反应后质量/g
1
25.05
14.625
13.803
2
24.95
14.566
13.746
3
24.89
14.489
12.789
该镀锌铁皮锌镀层厚度为___cm(保留2位有效数字）；写出简要计算过程。
10．T1温度时在容积为2L的恒容密闭容器中只充入1.00molNO2气体发生反应：2NO(g)+O2(g)2NO2(g) ∆H<0。实验测得：v正=k正c2(NO)·c(O2)，v逆=k逆c2(NO2)，k正、k逆为速率常数只受温度影响。不同时刻测得容器中n(NO2)如下表：
时间/s
0
1
2
3
4
5
n(NO2)/mol
1.00
0.80
0.65
0.55
0.50
0.50
（1）从0～2s该反应的平均速率v(NO2)=__。
（2）T1温度时化学平衡常数K=__L·mol-1。
（3）化学平衡常数K与速率常数k正、k逆的数学关系是K=__。若将容器的温度改变为T2时其k正=k逆，则T2__T1(填“>”、“<”或“=”)。
11．用活性炭还原法可以处理氮氧化物。如反应： 。在时，反应进行到不同时间测得各物质的浓度如下：
0
10
20
30
40
50
NO
1.00
0.58
0.40
0.40
0.48
0.48
N2
0
0.21
0.30
0.30
0.36
0.36
CO2
0
0.21
0.30
0.30
0.36
0.36
(1)T1℃时，该反应的平衡常数 ______
(2)30min后，只改变某一条件，反应重新达到平衡，根据上表中的数据判断改变的条件可能是 ______ 答一种即可
12．一定温度下，在三个体积均为V L的恒容密闭容器中发生反应：2SiHCl3(g)SiH2Cl2(g)+ SiCl4(g)
容器编号
温度/K
起始物质的量/mol
平衡物质的量/mol
SiHCl3(g)
SiH2Cl2(g)
SiCl4(g)
SiHCl3(g)
Ⅰ
T1
1.0
0
0
0.80
Ⅱ
T1
0.40
a
a
0.36
Ⅲ
T2 (T2＞T1)
0.20
0
0
0.10
则：
(1)该反应的正反应为_________(选填“放热”或“吸热”)反应。
(2)表中a =________。
(3)在保持容器Ⅲ的实验条件下，若起始时充入0.40mol SiHCl3(g)、0.40 mol SiH2Cl2(g)、0.20mol SiCl4(g)，则达平衡时容器中SiHCl3的物质的量为_________(请写出解题过程)
13．在一个盛有催化剂、容积可变的密闭容器中，保持一定温度和压强，进行以下反应：3H2(g)+N2(g)⇌2NH3(g)。已知加入1molN2和4molH2时，达到平衡后生成amolNH3(见下表已知项)。在相同温度、压强下，保持平衡时各组分的体积分数不变。对下列编号(1)~(3)的状态，填写表中①②③④⑤的内容。
已知
编号
起始状态各物质的物质的量(mol)
平衡时NH3的物质的量(mol)
N2
H2
NH3
1
4
0
a
(1)
1.5
6
0
①___
(2)
②__
③___
1
0.5a
(3)
c
b(b≥4c)
④___
⑤___
14．甲醇是重要的化工基础原料和清洁液体燃料，工业上可利用CO或CO2来生产甲醇。已知制备甲醇的有关化学反应以及在不同温度下的化学平衡常数如表所示：
化学反应
平衡常数
温度/
500
800
①2H2(g)+CO(g)CH3OH(g)
K1
2.5
0.15
②H2(g)+CO2(g)H2O(g)+CO(g)
K2
1.0
2.50
③3H2(g)+CO2(g)CH3OH(g)+H2O(g)
K3
(1)在恒容密闭容器中发生反应②，达到平衡后升高温度，下列说法正确的是_______。
a．平衡正向移动 b．混合气体的平均相对分子质量增大 c．CO2的转化率增大
(2)K1、K2、K3的关系是：K3=_______。
(3)500℃时测得反应③在某时刻，H2(g)、CO2(g)、CH3OH(g)、H2O(g)的浓度(mol/L)分别为0.2、0.1、0.01、0.2，则此时v正_____v逆（填“＞”“＝”或“＜”）。
(4)某温度下在恒容密闭容器中发生反应①，若开始加入2mol/LH2和1mol/LCO，达到平衡时，H2的平衡转化率为80%，则此温度下，该反应的化学平衡常数为_______。
(5)相同温度下，在甲、乙两个容积相等的恒容密闭容器中，投入H2和CO2，发生反应②，起始浓度如表所示。其中甲经2min达平衡，平衡时c(H2O)=0.05mol/L，甲中CO2的转化率为_______，乙中CO2的转化率_______（填“大于”、“等于”或“小于”）甲。
起始浓度
甲
乙
c(H2)/mol/L
0.10
0.20
c(CO2)/mol/L
0.10
0.20
15．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，发生反应：，测定浓度随时间的关系如下表：
0
0.30
0.20
2
0.10
3
0.18
4
0.08
回答下列问题。
(1)时，v(正)___________v(逆)(填“＞”、“＜”或“＝”)。
(2)0～2min，CO的平均反应速率为___________。
(3)反应达到平衡时，的转化率为___________；该温度下反应的平衡常数为___________。
(4)850℃时，在体积可变的密闭容器中，以下表中物质不同的起始浓度进行反应，达到平衡时CO的百分含量与原平衡相同的是___________(填字母序号)。
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
16．二氧化硫有以下反应SO2(g)+NO2(g)SO3(g)+NO(g) ΔH＝-42 kJ/mol。在1 L恒容密闭容器中充入SO2(g)和NO2(g)，所得实验数据如下：
实验编号
温度
起始时物质的量/mol
平衡时物质的量/mol
n(SO2)
n(NO2)
n(NO)
甲
T1
0.80
0.20
0.18
乙
T2
0.20
0.80
0.16
丙
T2
0.20
0.30
a
(1)实验甲中，若2 min时测得放出的热量是4.2 kJ，则0～2 min时间内，用SO2(g)表示的平均反应速率v(SO2)＝_______。
(2)实验丙中，达到平衡时，NO2的转化率为________。
(3)由表中数据可推知，T1________T2(填“>”“<”或“＝”)，判断的理由是________。
17．C、N、S的氧化物常会造成一些环境问题，科研工作者正在研究用各种化学方法来消除这些物质对环境的不利影响。在500℃下合成甲醇的反应原理为：CO2(g)＋3H2(g)CH3OH(g)＋H2O(g)，在1 L 的密闭容器中，充入1 mol CO2和3 mol H2，压强为p0 ，测得CO2(g)和CH3OH(g)的浓度随时间变化如图所示。(可逆反应的平衡常数可以用平衡浓度计算，也可以用平衡分压Kp代替平衡浓度，计算分压=总压×物质的量分数)
①反应进行到4 min 时，υ(正)__ (填“>”“<”或“=”)υ(逆)。0~4 min，H2的平均反应速率υ(H2)=__ mol·L－1·min－1。
②CO2平衡时的体积分数为_____，该温度下Kp为_____(用含有p0的式子表示)。
18．在容积为VL的密闭容器甲中，充入3mol CO2和6 mol H2，在温度500℃时发生反应：CO2(g)+ 3H2(g)CH3OH(g)+ H2O(g) △H=-49.0 kJ·mol-1.，H2 和CH3OH的浓度随时间变化如图。回答下列问题：
(1)容器容积V=___________；
(2)从反应开始到10min过程中，H2的平均反应速率υ(H2)=__________mol·L-1·min-1 ；
(3)CO2的平衡转化率是___________；
(4)下列情况下，可以说明上述反应达到平衡状态的是___________
a．甲醇的浓度不再发生变化 b．3 υ正(H2) =υ逆(甲醇) c．容器内的压强不再发生变化 d．CO2和H2的浓度之比不再发生变化
19．回答下列问题：
消除含氮、硫等化合物对大气的污染，对建设美丽家乡、打造宜居环境具有重要意义。
(1)容积均恒定为1 L的甲、乙两个容器，其中甲为绝热容器，乙为恒温容器。相同温度下，分别充入0.2 mol的NO2，发生反应：2NO2(g) ⇌N2O4 ΔH＜0，甲中NO2的相关量随时间变化如图所示。
① 0～3 s内，甲容器中NO2的反应速率增大的原因是___________。
② 甲达到平衡时，温度若为T ℃，此温度下的平衡常数K=___________。(不用注明单位)
③ 平衡时，p甲___________p乙(填“>”、“＜”或“=”，下同)，原因是：___________ 。
④平衡时，K甲___________K乙
(2)汽车尾气中CO与H2O(g)在一定条件下可以发生反应：CO(g)+ H2O(g)⇌CO2(g)+H2(g) ΔH2＜0.820℃ 时在甲、乙、丙三个恒容密闭容器中，起始时按照下表进行投料，达到平衡状态，K=1.0.
起始物质的量
甲
乙
丙
n(H2O)/mol
0.10
0.20
0.20
n(CO)/mol
0.10
0.10
0.20
平衡时，甲容器中CO的转化率是___________(填“>”、“=”、“＜”或“无法判断”)；丙容器中n(CO)为___________mol。
20．向VL恒容密闭容器中充入amolCO与2amolH2，发生如下反应：CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)。CO在不同压强下的平衡转化率与温度的关系如图所示。
(1)压强P1___P2(填“＜”、“＞”或“=”)
(2)在100℃、P1压强时，反应的平衡常数为___(用含a，V的代数式表示)。
(3)上述条件下达平衡后，再向容器中充入amolCO与2amolH2，重新达到平衡后，CO的体积分数___(填“增大”、“减小”或“不变”)。
参考答案
1．0.08 mol·L-1·min-1 (mol·L-1)-2 v正＞v逆
【详解】
(1) 由化学反应方程式N2(g)+3H2(g)2 NH3(g)可知，前10min氨气的反应速率为v(NH3)=，速率之比等于化学计量数之比，所以v(N2)= v(NH3)= 0.08 mol·L-1·min-1，故答案为：0.08 mol·L-1·min-1
(2)
此时平衡常数为：(mol·L-1)-2，故答案为：(mol·L-1)-2；
(3) 该温度下，若向同容积的另一容器中投入的N2、H2、NH3浓度分别为3mol·L-1、3mol·L-1、3mol·L-1，根据(mol·L-1)-2＜K，因为Qc＜K，所以反应正向进行，故v正＞v逆，故答案为：v正＞v逆。
2．0.2 0.001mol·L-1·s-1 12% 16.7% 0.025
【详解】
（1）250s时反应即已经达到了平衡状态，所以450s时仍然为平衡状态，x=0.2；
（2）0~60s内，PCl3的物质的量增加了0.12mol，容器体积为2L，则PCl3浓度增加了0.06mol/L，用PCl3的浓度变化表示的化学反应速率是=0.001mol·L-1·s-1；
（3）60s时，PCl3的物质的量增加了0.12mol，则PCl5消耗了0.12mol，PCl5的转化率是×100%=12%；
（4）达平衡时，PCl3的物质的量为0.2mol，根据方程式，Cl2的物质的量也为0.2mol，反应的PCl5为0.2mol，剩余的PCl5为0.8mol，所以容器中Cl2的体积分数是×100%=16.7%；平衡时各物质的浓度为：c(PCl3)=c(Cl2)=0.1mol/L，c(PCl5)=0.4mol/L，则该反应的平衡常数是=0.025mol·L-1。
3．1.25 ＜ 20% ＜ 通过计算可知Qc=1.78>K，反应向逆反应方向移动，所以v正＜v逆 A F
【分析】
依据公式并结合平衡状态V正=V逆，借助平衡三行式进行计算即可。
【详解】
（1）结合v正=v（NO）消耗=2v（O2）消耗=k正c2（NO）•c（O2），得出k正=；利用v逆=v（NO2）消耗=k逆c2 （NO2），得出k逆=，因为v（NO）消耗=v（NO2）消耗，
所以=K；
K===1.25；
2NO（g）+O2（g）⇌2NO2（g）△H＜0，此反应正反应是放热反应，升高温度，平衡逆向移动，平衡常数减小，由于K，当温度升高为T2时，k正、k逆分别增大m倍和n倍，则m＜n；
（2）设起始量氧气物质的量浓度为x，消耗浓度为y，
达到平衡时=1，故0.5-2y=0.3+2y，y=0.05，NO的转化率==20%；
（3）容器Ⅲ中起始时v正＜v逆，因为 Qc===1.78＞K=1.25，反应向逆反应方向进行，所以v正＜v逆；
（4）总物质的量一定时，氧气的浓度越大，NO的转化率越大，故A点最大，两者按2：1充入时，NO2的体积分数最大，当比值增大后，二氧化氮的体积分数减小，当=2.3时，达到平衡时Φ（NO2）可能是F点。
【点睛】
考查化学平衡计算，注意掌握三段式在化学平衡计算中的应用，特别注意平衡时V正=V逆，Qc＞K时平衡逆向移动。
4．＞ ＜ 0.05mol/(L·s) 80％ 160 b
【分析】
根据表格数据，甲容器中达到平衡时间短，反应的温度高，结合温度对平衡的影响和v=，利用三段式分析解答。
【详解】
(1) 2NO(g) +2CO(g) ⇌N2+2CO2(g)，向甲、乙两个体积都为2.0L的恒容密闭容器中分别充入2mol CO和2 mol NO，分别在T1、T2温度下，经过一段时间后达到平衡，甲容器达到平衡需要的时间短，则反应速率快，说明反应温度T1＞T2；达到平衡状态时，乙中CO2的物质的量大于甲中CO2的物质的量，说明降低温度，平衡正向进行，则正反应为放热反应，△H＜0，故答案为：＞；＜；
(2)乙容器中，2~4s内N2的平均反应速率v(N2)=v(CO2)= ×=0.05mol•L-1•s-1，故答案为：0.05mol•L-1•s-1；
(3) 甲容器中，
NO平衡转化率=×100%=80%；容器的体积为2L，则平衡常数K==160，故答案为：80%；160；
（4）a．增大NO浓度，NO的转化率降低，故a不选；b．压缩容器体积，压强增大，反应速率加快，平衡正向移动，NO的转化率增大，故b选；c．移去部分N2，反应速率减慢，故c不选；d．改用高效催化剂，平衡不移动，NO的转化率不变，故d不选；故答案为：b。
5．升高温度、增大X的浓度等 0.30 每间隔2min，x的浓度减少为原来的一半 0.075 2(0.6-n)
【详解】
(1)增大反应物X的浓度，升高温度均可以提高该反应的化学反应速率；
(2)由表中数据可知，0-2min内消耗X的物质的量为(0.60mol/L-0.30mol/L)×1.0L=0.30mol，由化学方程式可知，2min时生成Y的物质的量为0.30mol；
(3)从表中数据可知，X的浓度变化的规律为每间隔2min，X的浓度为原来的一半，根据此规律可知，a为0.15的一半，即0.075；
(4)在某一时刻反应达到平衡，若此时c(X)=nmol/L，则消耗X的物质的量浓度为(0.60-n)mol/L，由化学方程式可知，生成Z的物质的量浓度为2(0.6-n)mol/L。
6．33.6g∙mol-1 4 cd <
【分析】
10min时，由表知：，假如不另外加入物质，则可得下表：
0
10
20
30
40
50
NO
1.00
0.40
0.20
0.20
0.30
0.30
N2
0
0.30
0.40
0.40
0.60
0.60
CO2
0
0.30
0.40
0.40
0.60
0.60
【详解】
(1)据分析：混合气体的平均摩尔质量为。(2)平衡常数只与温度有关，据分析，T1℃平衡时，该反应的平衡常数。
(3)30min后，若只改变一个条件，则改变的条件：
a．加入一定量的活性炭固体或粉末，不影响平衡 ，a错误；
b．改变反应体系的温度，平衡移动，平衡常数会改变，由数据知：，条件改变而平衡常数没有变化，则温度不变，b错误；
c．由数据知，改变条件达新的平衡时各组分浓度同等程度的增大，则可以是缩小容器的体积 ，c正确；
d．由勒夏特列原理知：通入一定量的NO，平衡右移，达到新平衡时各成分的数据满足理论、满足K=4，d正确；
答案为cd；
(4)据分析，30min时容器中NO、、的浓度之比为1:2:2，若30min后升高温度至，重新达到平衡时，容器中NO、、的浓度之比为7:3:3，则平衡左移，按勒夏特列原理知，该反应为放热反应，∆H0。
7．0.0045mol·L-1·s-1 0.02mol·L-1 16：15 25%
【详解】
(1)0～2s内消耗0.09mol CO，则生成0.045mol N2，用N2表示的反应速率是0.0045mol·L-1·s-1。
(2)根据表格数据，3s时反应达到平衡状态，消耗0.1molCO，生成0.1mol CO2，平衡时CO2的物质的量浓度为0.02mol·L-1；
(3)
同温、同体积，压强比等于物质的量比，达到平衡时，反应前后总压强之比p(前)：p(后)=(0.4+0.4)：(0.3+0.3+0.1+0.05)=16:15。
(4)达到平衡时，消耗0.1molNO，NO的转化率为25%。
8．＞ 97.56% 0.16mol/(L⋅min)
【分析】
(1)根据反应的平衡常数表达式为K= 计算；
(2)利用三段式计算平衡时各组分浓度，根据v=计算反应速率。
【详解】
(1)该反应的平衡常数表达式为：K=，将所给浓度带入平衡常数表达式：=1.86＞400，故反应向正反应方向进行，正反应速率大于逆反应速率；
(2)由题意，列三段式：
K=＝400，解得x=0.2mol/L，故平衡时c(CH3OH)=0.44mol/L−0.2mol/L×2=0.04mol/L，起始时在密闭容器中加入CH3OH，则起始时甲醇的浓度为0.44moL/L+0.6mol/L×2=1.64mol/L，平衡时c(CH3OH)=0.04mol/L，则10min转化甲醇1.64moL/L−0.04moL/L=1.6mol/L，甲醇的转化率=×100%=97.56%，甲醇的反应速率为v(CH3OH)===0.16mol/(L⋅min)。
9．0.0023
计算过程：V(Zn)=，因为锌层有上下两层h=，m(Zn)= =0.821g，S(Zn)= =25cm2，h==0.0023cm。
【详解】
根据表格数据，第3组实验数据误差较大，舍去，根据V(Zn)=，因为镀锌铁皮中锌层有上下两层，根据体积=底面积(S)×高(厚度h)，因此铁皮的厚度h=，反应的锌的质量平均值为=0.821g，锌层的面积平均值S(Zn)=cm2=25cm2，则厚度h==0.0023cm。
10．0.0875mol/(L·s) 8 >
【详解】
（1）根据表中数据计算出前2s内v(NO2)= ；
（2）建立平衡时，反应三段式为：
根据化学平衡常数；
（3）2NO(g)+O2(g)⇌2NO2(g)化学平衡常数，化学反应达到平衡时v正=v逆，即k正c2(NO)⋅c(O2)=k逆c2(NO2)，则，即；温度改变为T2时其k正=k逆，则T2时化学平衡常数K=1，小于T1温度时的化学平衡常数，即T1→T2时，平衡逆向移动，而2NO(g)+O2(g)⇌2NO2(g)△H<0，所以温度改变是升高温度， T2>T1，故答案为：；>。
11． 通入一定量的NO；适当缩小容器的体积；增大压强；通入等物质的量的和
【分析】
(1)Tl℃时，由表格数据可知20min达到平衡，平衡浓度c(N2)=0.3mol/L、c(CO2)=0.3mol/L、c(NO)=0.4mol/L，以此计算反应的平衡常数；
(2)30min后，只改变某一条件，反应重新达到平衡，C(s)+2NO(g)⇌N2(g)+CO2(g)，由图表数据分析计算平衡常数K′，根据平衡常数结合影响化学平衡的因素分析解答。
【详解】
(1)时，由表格数据可知20min达到平衡，平衡浓度、、，则，故答案为：；
(2)后，只改变某一条件，反应重新达到平衡，，由图表数据分析，平衡状态物质浓度增大，平衡常数，平衡常数随温度变化，平衡常数不变，说明改变的条件一定不是温度；由氮气浓度增大，二氧化碳和一氧化氮浓度增大，反应前后气体系数和相等，则改变的条件可能是通入一定量的NO或适当缩小容器的体积或增大压强或通入等物质的量的和，故答案为：通入一定量的NO或适当缩小容器的体积或增大压强或通入等物质的量的和。
12．吸热 0.025 0.48mol
【分析】
(1) 根据三段式分别计算T1、T2时的平衡常数K，结合温度对平衡的影响分析判断；
(2)温度相同，平衡常数相同，根据三段式计算解答；
(3) 温度相同，平衡常数相同，首先根据Qc与K的大小判断反应进行的方向，再根据三段式计算解答。
【详解】
(1) T1时，
2SiHCl3(g)SiH2Cl2(g)+ SiCl4(g)
起始(mol) 1 0 0
反应(mol)0.2 0.1 0.1
平衡(mol)0.8 0.1 0.1
平衡常数K1==，同理T2时，K3==0.25＞K1，说明平衡正向移动，即升高温度，平衡正向移动，因此正反应为吸热反应，故答案为：吸热；
(2)温度相同，平衡常数相同，
T1时2SiHCl3(g)SiH2Cl2(g)+ SiCl4(g)
起始(mol)0.4 a a
反应(mol)0.04 0.02 0.02
平衡(mol)0.36 a+0.02 a+0.02
则K==，解得：a=0.025，故答案为：0.025；
(3) 温度相同，平衡常数相同，此时Qc==0.5＞K=0.25，不是平衡状态，反应需要逆向进行，设从起始时到建立平衡， SiHCl3物质的量增加了2bmol，则：
T2时， 2SiHCl3(g)SiH2Cl2(g)+ SiCl4(g)
起始(mol) 0.4 0.4 0.2
反应(mol) 2b b b
平衡(mol)0.4+2b 0.4-b 0.2-b
则K==0.25，解得：b=0.04，则0.4+2b=0.48，故答案为：0.48mol。
13．1.5a 0 0.5 2(b-4c) (b-3c)a
【分析】
在一个盛有催化剂、容积可变的密闭容器中，温度、压强一定时，反应达平衡，几种情况下平衡时各组分的体积分数不变，则为等效平衡体系。平衡时，各物质的对应浓度相等。
【详解】
(1)n(N2)、n(H2)、n(NH3)的起始物质的量分别为1.5mol、6mol、0，即起始浓度分别为已知体系的1.5倍，平衡时压强相等，则平衡时物质的量也应分别为已知体系的1.5倍，从而得出平衡时n(NH3)= 1.5a mol。答案为：1.5a；
(2)从平衡时n(NH3)= 0.5a mol看，若起始时生成物的物质的量为0，则N2、H2物质的量也应为已知体系中对应物质的0.5倍，从而得出n(NH3)= 0.5a mol时，n(N2)=0.5mol-0.5mol=0、n(H2)=2mol-1.5mol=0.5mol。答案为：0；0.5；
(3)设起始时n(NH3)=x，采用一边倒后，n(N2)=(c+0.5x)mol、n(H2)= (b+1.5x)mol，则，x=2(b-4c)mol，从而得出平衡时n(NH3)=(b-3c)a mol。答案为：2(b-4c)；(b-3c)a。
【点睛】
对于恒温恒容条件下的等效平衡体系，平衡时各物质的浓度等效，若起始时a容器的体积是b容器体积的二倍，则平衡时a容器的体积也应是b容器体积的二倍，各气体的物质的量也应是二倍关系。
14．ac K1•K2 = 25 等于
【详解】
(1)由表中数据可知，化学反应②的平衡常数随着温度升高而增大，据此分析：
a．根据平衡常数的定义，温度升高平衡常数增大，说明反应向正反应方向移动，a项正确；
b．反应前后气体体积不变，则气体的平均相对分子质量不随时间而变化，b项错误；
c．随着温度升高，平衡常数增大，反应向正反应方向移动，CO2的转化率增大，c项正确；
答案选ac；
(2)根据盖斯定律可知，反应③=①+②，由平衡常数定义可得，K3= K1•K2。答案为：K1•K2；
(3)由(2)可知，500℃时，K3= K1•K2=2.50。此时反应③的浓度商Qc== K3，则此时反应③达到平衡状态，则v正=v逆。答案为：=；
(4)根据题意，H2的平衡转化率为80%，则反应过程中H2的转化浓度为，平衡时H2的浓度=2mol/L-1.6mol/L=0.4mol/L。根据反应方程式，可知，平衡时CO的浓度=，平衡时CH3OH的浓度为0.8mol/L。根据化学平衡常数的定义，此温度下，该反应的化学平衡常数=；答案为：25；
(5)根据题给信息，甲中平衡时c(H2O)=0.05mol/L，则平衡时c(CO2)=0.05mol/L，c(H2)=0.05mol/L，c(CO)=0.05mol/L。甲中CO2的转化率=。此时甲中的平衡常数=。温度不变，平衡常数也不变，则乙中的平衡常数等于1。设乙中CO2的转化率为x，则根据化学反应方程式和平衡常数的定义，有：，解得：x=50%。由此可知乙中CO2的转化率与甲相等。答案为：50%；等于。
15．= 0.05mol/(L·min) 60% 1 a、b
【详解】
(1)时，根据表格数据可列出三段式，，时，，与3min时一样，则3min时，反应达到平衡状态，则v(正)=v(逆)；
(2)0～2min，，则，；
(3)反应达到平衡时，的转化率为；该温度下反应的平衡常数为；
(4)850℃时，在体积可变的密闭容器中，按表中物质不同的起始浓度进行反应，达到平衡时CO的百分含量与原平衡相同，即为恒温恒压条件下的等效平衡，则按照方程式中的化学计量数转化到反应物一边时，与原投入量成比例，即等于；
a组：转化后为，等于，符合；
b组：投入量，符合；
c组：转化后为，，不符合；
d组：转化后为，，不符合；故选ab。
16．0.05 mol/(L•min) 40% ＜ T1时K=2.6，T2时K=1
【分析】
(1)可逆反应的△H表示1mol反应物完全反应时候的焓变，实验甲中，若2min 时测得放出的热量是4.2kJ，据此计算消耗的反应物，再根据化学反应速率的计算公式计算；
(2)根据实验乙中的数据，可计算在温度为T2时的平衡常数，再结合三段式计算实验丙中达到平衡时NO2的转化率；
(3)分别计算甲、乙实验平衡常数，结合温度对平衡的影响分析判断。
【详解】
(1)二氧化硫在一定条件下发生反应：SO2(g)+NO2(g)⇌SO3(g)+NO (g)△H=-42kJ/mol，△H表示完全反应时候的焓变，实验甲中，若2min 时测得放出的热量是4.2kJ，表明各组分均反应了0.1mol，则SO2的物质的量改变量为△n=0.1mol，恒容密闭容器的体积V=1L，反应所经历的时间t=2min，因此以SO2表示的化学反应的平均速率为v====0.05mol/(L•min)，故答案为：0.05mol/(L•min)；
(2)根据实验乙中的数据，平衡时NO的物质的量为0.16mol，根据反应方程式：SO2(g)+NO2(g)⇌SO3(g)+NO (g)，反应物均消耗了0.16mol，生成了SO3 0.16mol，则平衡时，c(SO2)==0.04mol/L，c(NO2)= =0.64mol/L，c(NO)= =0.16mol/L，c(SO3)= =0.16mol/L，该反应的平衡常数为K==1，温度不变，平衡常数不变，因此在实验丙中，K=1，起始时，c(SO2)=0.2mol/L，c(NO2)=0.3mol/L，设反应消耗了xmol/L，则平衡时，c(NO2)=(0.3-x)mol/L，c(SO2)=(0.2-x)mol/L，c(SO3)=c(NO)=cmol/L，则有K==1，解得：x=0.12mol/L，因此，平衡时，NO2的转化率=×100%=40%，故答案为：40%；
(3)实验甲中，若2min时测得放出的热量是4.2kJ，则消耗二氧化硫物质的量为0.1mol，平衡时NO为0.18mol，
T1温度下平衡常数K==2.613≈2.6；
根据(2)的计算乙实验中T2温度下的平衡常数K=1，该反应为放热反应，升高温度，平衡逆向移动，平衡常数减小，故T1＜T2，故答案为：＜；T1时，K≈2.6，T2时，K=1。
17．> 0.375 10%
【分析】
①根据反应正在建立得到正逆反应速率关系，再根据变化量得到速率。
②根据三段式建立关系，得到体积分数和压强平衡常数。
【详解】
①根据图示，反应进行到4 min 后，甲醇的物质的量继续增大，反应正向进行，υ(正) >υ(逆)；0~4 min，甲醇的浓度变化为0.5 mol/L，H2的浓度变化为1.5mol/L，，故答案为：>；0.375。
②根据图示，15min 时达到平衡状态，CO2的平衡浓度为0.25mol/L，则
CO2(g)＋3H2(g)CH3OH(g)＋H2O(g)
开始（mol/L） 1 3 0 0
转化（mol/L） 0.75 2.25 0.75 0.75
平衡（mol/L） 0.25 0.75 0.75 0.75
CO2平衡时的体积分数为10%；根据压强比等于气体物质的量比，平衡时的总压强为，，故答案为：10%；。
18．3L 0.15 50% acd
【分析】
图象信息告诉我们，H2的起始浓度为2mol/L，而H2的起始量为6mol，由此可求出容器的体积；反应进行10min后，达到化学平衡状态，此时H2与CH3OH的浓度都为0.5mol/L。
【详解】
(1)容器容积V==3L；答案为：3L；
(2)从反应开始到10min过程中，H2的平均反应速率υ(H2)==0.15 mol·L-1·min-1 ；答案为：0.15；
(3)10min后，H2的浓度变化量为1.5mol/L，则CO2的浓度变化量为0.5mol/L，CO2的平衡转化率是=50%；答案为：50%；
(4)a．甲醇的浓度不再发生变化，则表明正、逆反应速率相等，反应达平衡状态；
b．3 υ正(H2) =υ逆(甲醇)，虽然表明反应进行的方向相反，但二者的速率之比不等于化学计量数之比，表明反应未达平衡状态；
c．因为反应前后气体的分子数不等，压强是一个变量，当容器内的压强不再发生变化时，反应达平衡状态；
d．因为CO2和H2的起始浓度之比不等于化学计量数之比，而变化量之比等于化学计量数之比，所以达平衡前，浓度之比始终发生改变，当浓度不再发生变化时，反应达平衡状态；
综合以上分析，acd符合题意，故选acd。答案为：acd。
【点睛】
当反应物的起始投入量之比等于化学计量数之比时，不管反应进行到什么程度，反应物的物质的量之比都是定值。
19．反应放热,体系的温度升高，反应速率加快 225 > 该反应是放热反应，甲容器温度高于乙容器，升高温度，平衡逆向移动，所以p甲>p乙 < 50% 0.10
【详解】
(1)① 0～3 s内，甲容器中NO2的反应速率增大的原因是: 甲为绝热容器，2NO2(g) ⇌N2O4，反应放热，体系的温度升高，对反应速率影响大于浓度降低的影响，反应速率加快。
② 甲达到平衡时，温度若为T ℃，
，此温度下的平衡常数。
③甲容器中温度升高，平衡逆向移动，气体的物质的量增大且温度更高，气体压强增大，则p甲>p乙。
④平衡逆向移动，平衡时，平衡常数减小，则K甲
20．＜ L2·mol-2 减小
【详解】
(1)由反应CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)可知，增大压强，平衡正向移动，CO的转化率增大，相同温度时，P2对应曲线中CO的转化率大，所以压强P1＜P2。答案为：＜；
(2)向VL恒容密闭容器中充入amolCO与2amolH2，发生如下反应：CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)。在100℃、P1压强时，CO的转化率为50%，依此可建立如下三段式：
反应的平衡常数为L2·mol-2=L2·mol-2。答案为：L2·mol-2；
(3)上述条件下达平衡后，再向容器中充入amolCO与2amolH2，相当于加压，平衡正向移动，重新达到平衡后，CO的体积分数减小。答案为：减小。
【点睛】
在平衡体系中，同时增大所有反应物或所有生成物的浓度，相当于增大压强。
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