2.2化学平衡同步练习题（含解析）高二上学期化学人教版（2019）选择性必修1

2.2化学平衡同步练习题
一、选择题
1．利用甲烷可消除的污染，反应原理为在2L的恒容密闭容器中，控制不同温度，分别加入1.00mol和2.40mol，进行上述反应，测得随时间变化的有关实验数据如表所示。下列说法正确的是
编号 温度 时间／minn/mol 0 10 20 40 50
① 1.00 0.70 0.50 0.20 0.20
② 1.00 0.60 0.36 0.30
A．0～10min内，的反应速率：①>②
B．由实验数据可知：
C．40min时，实验②中反应还没达到平衡状态
D．实验(①)中，0～20min内，的反应速率为
2．对于反应：CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) △H＜0，有利于提高平衡时CO2转化率的措施是
A．使用催化剂 B．加压
C．增大CO2和H2的初始投料比 D．升高温度
3．下列说法不正确的是
A．恒温恒容下，对于反应，压强不再变化，说明反应已达到平衡状态
B．绝热体系中，对于反应，正反应为放热反应，若反应体系的温度不变，说明反应已达到平衡状态
C．在恒容容器中，发生反应，若混合气体的颜色不再变化，说明反应达到平衡状态
D．恒温恒容下，对于反应：，当，反应达到平衡状态
4．在恒温恒容下，反应，达到平衡状态的标志是：
A．单位时间内生成2n molA，同时生成n mo1D
B．容器内压强不随时间而变化
C．单位时间内生成n molB，同时消耗1.5n molC
D．容器内混合气体密度不随时间而变化
5．将一定量纯净的氨基甲酸铵置于密闭真空恒容容器中(固体试样体积忽略不计)，在恒定温度下使其达到分解平衡：，下列可判断该分解反应已经达到化学平衡的是
A．
B．密闭容器中
C．密闭容器中混合气体的密度不变
D．密闭容器中氨气的体积分数不变
6．下列事实中，能用勒夏特列原理解释的是
①夏天，打开啤酒瓶时会从瓶口逸出气体
②浓氨水中加入氢氧化钠固体时产生较多的刺激性气味的气体
③实验室可用排饱和食盐水的方法收集氯气
④将盛有二氧化氮和四氧化二氮混合气体的密闭容器置于冷水中，混合气体的颜色变浅
⑤使用催化剂可加快SO2转化为SO3的速率
⑥合成氨时，将氨液化分离，可提高原料利用率
A．①②③④⑥ B．④⑤⑥ C．①③④⑤ D．③④⑥
7．已知，用分压p（某组分的分压等于总压与其物质的量分数的积）表示的平衡常数。时，在体积固定的密闭容器中充入一定量的，平衡时的分压为。已知，则的转化率为（ ）
A．70% B．55% C．46% D．35%
8．以某冶金工业产生的废渣(含及少量的)为原料，且废渣中各物质在煅烧时均与反应，根据下列流程可制备，下列说法错误的是
A．可循环使用的物质是和
B．由转化为的过程中，可先加入硫酸，再加溶液，利用物质溶解度差异，制出固体
C．煅烧时产生，转移
D．滤渣II中主要成分是和
9．某清水河化工厂排出尾气(含CO、)的治理方法：在密闭容器中发生反应，CO、在新型无机催化剂表面进行两步基元反应转化为无毒气体，其相对能量与反应历程的关系如图所示。下列说法正确的是
A．活化分子之间的碰撞一定是有效碰撞
B．两步反应均为放热反应，第一步反应活化能最大
C．新型无机催化剂可有效提高CO、的平衡转化率
D．基元反应的平衡常数越小，反应速率越慢
10．有氧条件下，在Fe基催化剂表面，还原NO的反应机理如图所示。该反应能够有效脱除烟气中的NO，保护环境。下列说法不正确的是
A．在酸性配位点上，与通过配位键形成
B．增大压强有利于NO与吸附在配位点上形成
C．在反应过程中，Fe基可以提高NO的转化率
D．该反应的总方程式为：
二、填空题
11．回答下列问题：
(1)一定温度下，在密闭容器内进行某化学反应，气体X、Y的物质的量随反应时间变化的曲线如图所示。
①上述反应_______(填“是”或“不是”)可逆反应。
②在和时正反应速率分别为和，则二者大小关系为_______(填“>”、“<”或“=”)。
(2)恒温下，将4molX与6molY的混合气体充入一个体积为2L的密闭容器中，发生反应X(g)+3Y(g)2Z(g)，5min后反应达到平衡状态，其中Z的物质的量为2mol。
①平衡时，Y的物质的量浓度为_______。
②5min内，X的平均反应速率为_______。
③达到平衡状态时，容器内起始时的压强与平衡时的压强之比是_______。
④不能证明该反应达到化学平衡状态的标志是_______(填字母)。
A．混合气体的密度不变
B．压强不再发生变化
C．混合气体的平均相对分子质量不再发生变化
12．回答下列问题
(1)高温下，在密闭容器中用还原可得到金属钨，其总反应为：，该反应的化学平衡常数表达式为_______。
(2)为了减少CO的排放，某环境研究小组以CO和为原料合成清洁能源二甲醚()，反应如下：。如图所示能正确反映平衡常数K随温度变化关系的曲线为_______(填曲线标记字母)，其判断理由是_______。
13．温度对化学平衡移动的影响规律
(1)温度对化学平衡的影响是通过改变平衡常数实现的，升高温度，吸热反应的平衡常数___________，平衡向___________的方向移动。降低温度，放热反应的平衡常数___________，平衡向___________的方向移动。
(2)温度对化学平衡的影响是通过改变平衡常数实现的，升高温度，放热反应的平衡常数___________，平衡向___________的方向移动。降低温度，吸热反应的平衡常数___________，平衡向___________的方向移动。
三、计算题
14．(Ⅰ)已知在448℃时，反应H2(g)+I2(g)2HI(g)的平衡常数K1为49，则该温度下反应2HI(g)H2(g)+I2(g)的平衡常数K2为_______；反应H2(g)+I2(g)HI(g)的平衡常数K3为_______。
(Ⅱ)在一定体积的密闭容器中，进行如下化学反应：CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)，其化学平衡常数K和温度t的关系如下表所示：
t/℃ 700 800 830 1000 1200
K 0.6 0.9 1.0 1.7 2.6
回答下列问题：
(1)该反应的化学平衡常数表达式为K=_______。
(2)该反应为_______反应(填“吸热”或“放热”)。
(3)能判断该反应达到化学平衡状态的依据是_______。
A．容器中压强不变 B．混合气体中c(CO)不变
C．v(H2)正=v(H2O)逆 D．c(CO2)=c(CO)
(4)某温度下，平衡浓度符合下式：c(CO2)·c(H2)=c(CO)·c (H2O)，试判断此时的温度为_______℃。
15．科学家研究出一种以天然气为燃料的“燃烧前捕获系统”，其简单流程如图所示部分(条件及物质未标出)。
(1)已知：CH4、CO、H2的燃烧热分别为890.3kJ·mol-1、283.0kJ·mol-1、285.8kJ·mol-1，则上述流程中第一步反应2CH4(g)+O2(g)=2CO(g)+4H2(g)ΔH=__。
(2)工业上可用H2和CO2制备甲醇，其反应为：CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)，某温度下，将1molCO2和3molH2充入体积不变的2L密闭容器中，发生上述反应，测得不同时刻反应前后的压强关系如下：
时间/h 1 2 3 4 5 6
0.90 0.85 0.83 0.81 0.80 0.80
①用H2表示前2h平均反应速率v(H2)=___。
②该温度下CO2的平衡转化率为___。
(3)在300℃、8MPa下，将二氧化碳和氢气按物质的量之比为1∶3通入一密闭容器中发生(2)中反应，达到平衡时，测得二氧化碳的平衡转化率为50%，则该反应条件下的平衡常数Kp=____(用平衡分压代替平衡浓度计算，分压=总压×物质的量分数)。
四、实验题
16．铬酰氯是一种无机化合物，化学式为CrO2Cl2，熔点—96.5℃，沸点117℃，常温下为深红棕色液体，放置在空气中会迅速挥发并水解。在实验室中可用重铬酸钾、浓硫酸与氯化钠反应得到铬酰氯。反应机理为：浓硫酸先分别与重铬酸钾和氯化钠反应生成CrO3和氯化氢气体两种中间产物，然后CrO3迅速与氯化氢气体反应生成铬酰氯。实验装置如图(夹持装置略)：
回答下列问题：
(1)装置图中，仪器A、B的名称分别是_____、_____。
(2)温度计的作用是_____。
(3)收集装置选用冰水浴的目的是_____。
(4)CrO3与氯化氢气体反应生成铬酰氯的化学反应方程式是_____。
(5)投料时，加入过量氯化钠粉末可以显著增大铬酰氯的产率，原因是_____。
(6)图中C装置未画出，应为下列装置中的_____(填标号)，该装置的作用是_____。
a. b. c. d.
17．Ⅰ.用酸性KMnO4和H2C2O4(草酸)反应研究影响反应速率的因素，离子方程式为：2MnO+5H2C2O4+6H+=2Mn2++10CO2↑+8H2O。一实验小组欲通过测定单位时间内生成CO2的速率，探究某种影响化学反应速率的因素，设计实验方案如下(KMnO4溶液已酸化)：
实验序号 A溶液 B溶液
① 20mL0.1mol·L-1H2C2O4溶液 30mL0.1mol·L-1KMnO4溶液
② 20mL0.2mol·L-1H2C2O4溶液 30mL0.1mol·L-1KMnO4溶液
(1)该实验探究的是___(因素)对化学反应速率的影响。如图一，相同时间内针筒中所得的CO2体积大小关系是___(填实验序号)。
(2)若实验①在2min末收集了2.24mLCO2(标准状况下)，则在2min末，c(MnO)=___mol·L-1(假设混合液体积为50mL)。
(3)除通过测定一定时间内CO2的体积来比较反应速率外，本实验还可通过测定___来比较化学反应速率。
(4)小组同学发现反应速率总是如图二，其中t1～t2时间内速率变快的主要原因可能是①产物MnSO4是该反应的催化剂②___。
Ⅱ.一定温度下，将一定量的N2和H2充入固定体积的密闭容器中进行反应：N2(g)+3H2(g)2NH3(g)ΔH=-QkJ·mol-1。
(1)下列有关描述正确的有___。
A．当容器内的压强不变时，该反应已达平衡
B．当反应达平衡时，向容器中充入1molHe，反应速率会加快
C．若充入2molNH3(g)，充分反应后吸热QkJ
D．常温常压，氨气和水700：1(体积比)溶解，原因之一是氨气和水分子之间可形成氢键
(2)若起始时向容器中充入10mol·L-1的N2和15mol·L-1的H2，10min时测得容器内NH3的浓度为1.5mol·L-1。10min内用N2表示的反应速率为___；此时H2的转化率为___。
【参考答案】
一、选择题
1．D
解析：A．0～10min内CH4的物质的量①中减少0.15mol，②中减少0.2mol，所以CH4的反应速率：①＜②，选项A错误；
B．0～10min内CH4的物质的量①中减少0.15mol，②中减少0.2mol，温度高反应速率快，所以由实验数据可知：T1＜T2，选项B错误；
C．由于实验①中40min时反应已达平衡状态，实验②中温度高于实验①中温度，达到平衡的时间减少，因此40min时，实验②中反应已达平衡状态，选项C错误；
D．实验①中，0～20min内甲烷的物质的量减少0.25mol，浓度是0.25mol/L，则v(CH4)=＝0.0125mol·L-1·min-1，的反应速率为v()=2 v(CH4)=，选项D正确；
答案选D。
2．B
解析：A．使用催化剂，平衡不移动，CO2的平衡转化率不变，故A错误；
B．加压平衡向气体体积减小的方向移动，即平衡正向移动，CO2的平衡转化率增大，故B正确；
C．增大一种反应物的浓度，可以提高另一反应物的转化率，而自身转化率是降低的，则增大CO2和H2的初始投料比，相当于H2浓度不变，增大CO2的浓度，故CO2的平衡转化率减小，故C错误；
D．升高温度平衡向吸热反应方向移动，即平衡逆向移动，CO2的平衡转化率减小，故D错误；
故选B。
3．D
解析：A．对于反应，正反应为体积减小的反应，恒温恒容下，压强不再变化，说明反应已达到平衡状态，A正确；
B．该反应为放热反应，绝热体系中，体系的温度为变量，当体系的温度保持不变时，表明正逆反应速率相等，该反应达到平衡状态，B正确；
C．该反应中I2有颜色，混合气体的颜色为变量，当混合气体的颜色保持不变时，表明该反应达到平衡状态，C正确；
D．，此时正逆反应速率不相等(反应速率之比等于化学计量数之比时，速率相等)，说明未达到平衡状态，D错误；
答案选D。
4．A
解析：A．单位时间内生成2n molA，同时生成n mo1D，说明正反应速率等于逆反应速率，反应达到平衡，故A正确；
B．该反应是气体体积不变的反应，反应过程中气体压强不变，当容器内压强不随时间而变化时，不能说明反应达到平衡状态，故B错误；
C．单位时间内生成n molB，同时消耗1.5n molC，不能说明正反应速率等于逆反应速率，不是反应达到平衡的标志，故C正确；
D．反应过程中气体总质量和总体积都不变，气体密度一直不变，当容器内混合气体密度不随时间而变化时，不能说明反应达到平衡状态，故D错误；
故选A。
5．C
【分析】根据化学平衡状态的特征解答，当反应达到平衡状态时，正逆反应速率相等，各物质的浓度、百分含量不变，以及由此衍生的一些量也不发生变化，选择判断的物理量，随着反应的进行发生变化，当该物理量由变化到定值时，说明可逆反应到达平衡状态。
解析：A．达平衡时应有v(NH3)生成＝2v(CO2)消耗，故A错误；
B．密闭容器中c(NH3)：c(CO2)恒等于2：1时反应达到平衡，故B错误；
C．密闭容器中混合气体的密度不变，说明固体的质量不变，反应达平衡状态，故C正确；
D．密闭容器中氨气的体积分数一直不变，才说明反应达到平衡，故D错误；
故答案选C。
6．A
解析：①夏天，打开啤酒瓶时，压强减小，平衡向生成气体的方向移动，会从瓶口逸出气体，能用勒夏特列原理解释，正确；
②浓氨水中加入氢氧化钠固体时，溶液中氢氧根离子浓度变大，氨水电离平衡逆向移动，产生较多的刺激性气味的气体，能用勒夏特列原理解释，正确；
③饱和实验水中氯离子浓度较大，抑制了氯气在水中的溶解，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，正确；
④将盛有二氧化氮和四氧化二氮混合气体的密闭容器置于冷水中，温度降低，平衡向生成四氧化氮的方向移动，混合气体的颜色变浅，能用勒夏特列原理解释，正确；
⑤使用催化剂可加快SO2转化为SO3的速率，催化剂改变速率，不改变平衡移动，不能用勒夏特列原理解释，错误；
⑥合成氨时，将氨液化分离，生成物浓度减小，平衡正向移动，可提高原料利用率，能用勒夏特列原理解释，正确；
故选A。
7．D
解析：假设起始时投入的物质的量为，转化率为，用三段式法计算；
起始量/mol 1 0
改变量/mol
平衡量/mol
同温同体积时，压强之比等于物质的量之比，
则，
则，
因此，解得，
所以的平衡转化率为35%，故选D。
8．C
【分析】向废渣中加入碳酸钠和氧气并煅烧，发生如下反应，4Na2CO3+2Cr2O3+3O24Na2CrO4+4CO2↑，Na2CO3+SiO2Na2SiO3+CO2↑，Na2CO3+Al2O32NaAlO2+CO2↑，用水浸之后，溶液中含有Na2CrO4、Na2SiO3、NaAlO2、Na2CO3，向溶液中通入二氧化碳，生成氢氧化铝沉淀和硅酸沉淀，过滤，滤液中含有Na2CrO4、Na2CO3，再向溶液中加硫酸，2Na2CrO4+H2SO4=Na2Cr2O7+Na2SO4+H2O，再向溶液中加入KCl固体，就会有K2Cr2O7晶体析出。
解析：A．从上述流程图可知，和均可循环使用，A正确；
B．由分析可知，向溶液中加硫酸，2Na2CrO4+H2SO4=Na2Cr2O7+Na2SO4+H2O，再向溶液中加入KCl固体，就会有K2Cr2O7晶体析出，B正确；
C．向废渣中加入碳酸钠和氧气并煅烧，发生如下反应，4Na2CO3+2Cr2O3+3O24Na2CrO4+4CO2↑，Cr元素由+3价上升到+6价，产生，转移，C错误；
D．用水浸之后，溶液中含有Na2CrO4、Na2SiO3、NaAlO2、Na2CO3，向溶液中通入二氧化碳，会生成氢氧化铝沉淀和硅酸沉淀，D正确；
故选C。
9．B
解析：A．活化分子之间的碰撞只有一部分是有效碰撞，A项错误；
B．由图可知，两步反应都是放热反应，第一步反应的活化能比第二步反应的活化能大，总反应的化学反应速率由活化能大的第一步反应决定，B项正确；
C．催化剂Pt2O+不能使化学平衡发生移动，不能提高、N2O的平衡转化率，C项错误；
D．平衡常数的大小与反应速率快慢无关，与温度有关，D项错误；
答案选B。
10．C
解析：A．分子中的N原子还含有一对孤对电子，所以能和通过配位键形成，故A正确；
B．由图可知，NO与吸附在配位点上形成，该过程中气体体积减小，增大压强平衡正向移动，有利于NO与吸附在配位点上形成，故B正确；
C．在反应过程中，Fe基作为催化剂，催化剂不能改变反应的转化率，故C错误；
D．由图可知，在Fe基催化剂表面，还原NO生成N2和H2O，总方程式为：，故D正确；
故选C。
二、填空题
11．(1) 是 >
(2) 1.5 0.1 5：4 A
解析：（1）①通过曲线图可以看出，最终反应物Y和生成物X共存，说明该反应是可逆反应；
②反应物的浓度越大，反应速率越大，由曲线图可以看出在时，反应物的物质的量大，其浓度也大，故>；
（2）根据题干列出三段式为：，以此解答：
①平衡时，Y的物质的量浓度为；
②5min内，X的平均反应速率为；
③达到平衡状态时，容器内起始时的物质的量与平衡时的物质的量之比为，恒温、恒容时，根据压强之比等于物质的量之比可知，容器内起始时的压强与平衡时的压强之比为5：4；
④不能证明该反应达到化学平衡状态的标志是：
A．容器体积不变，反应前后都是气体，气体的质量在反应过程中不变，因此在反应过程中混合气体的密度一直不变，无法证明反应达到化学平衡状态，A符合题意；
B．该反应是体积缩小的反应，反应过程中气化的物质的量逐渐减小，压强逐渐减小，体系压强不变时，说明正逆反应速率相等，证明反应达到化学平衡状态，B不符合题意；
C．反应前后都是气体，反应过程中气体质量保持不变，该反应是体积缩小的反应，反应过程中气化的物质的量逐渐减小，根据可知，混合气体的平均相对分子质量不再发生变化时，可以证明反应达到化学平衡状态，C不符合题意；
故答案为：A。
12．(1)K=
(2) a 正反应为放热反应，温度升高平衡常数减小
解析：（1）根据化学平衡常数的定义，该反应的化学平衡常数的表达式K=；故答案为K=；
（2）化学平衡常数只受温度的影响，该反应为放热反应，升高温度，平衡向逆反应方向进行，化学平衡常数减小，根据图象可知，曲线a表示该反应化学平衡常数随温度的变化；故答案为a；正反应为放热反应，温度升高平衡常数减小。
13．(1) 增大 吸热 增大 放热
(2) 减小 吸热 减小 放热
解析：略
三、计算题
14．吸热 BC 830
解析：(Ⅰ) H2(g)+I2(g)2HI(g)的平衡常数K1为49，则K1=；则该温度下反应2HI(g)H2(g)+I2(g)的平衡常数K2=；反应H2(g)+I2(g)HI(g)的平衡常数K3=；
(Ⅱ) (1)化学平衡常数是可逆反应达到平衡状态时各种生成物浓度幂之积与各种反应物浓度幂之积的比，则反应CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)的化学平衡常数K=；
(2)根据表格数据可知：升高温度，化学平衡常数增大，说明升高温度，化学平衡正向移动，因此该反应的正反应为吸热反应；
(3) A．该反应是反应前后气体体积不等的反应，该反应是在恒容密闭容器中进行的反应，则容器中压强始终不变，因此不能据此判断反应是否处于平衡状态，A不符合题意； B．若反应未达到平衡，则CO的物质的量就会发生变化，c(CO)也会发生变化，当混合气体中c(CO)不变时，反应达到平衡状态，B符合题意；
C．在任何条件下都存在v(H2)正=v(H2O)正，若v(H2)正=v(H2O)逆，则v(H2O)正=v(H2O)逆，反应达到平衡状态，C符合题意；
D．当容器中c(CO2)=c(CO)时，反应可能处于平衡状态，也可能未达到平衡状态，这与反应条件及加入的物质的多少有关，因此不能据此判断反应是否处于平衡状态，D不符合题意；
故合理选项是BC；
(4)某温度下，平衡浓度符合下式：c(CO2)·c(H2)=c(CO)·c (H2O)，则K==1.0，根据表格中温度与平衡常数的关系可知该反应的稳定是830℃。
15． -71.4kJ·mol-1 0.225mol·L-1·h-1 40% MPa-2或0.0208MPa-2或0.021MPa-2
解析：(1)由题意分析可得：，又由盖斯定律有得，故答案为：
(2)①设反应的二氧化碳的物质的量为nmol，则由三段式有， 由气体的压强之比等于物质的量之比，所以，解得n=0.3mol，则用氢气表示前2h的平均反应速率，故答案为：；
②由气体的压强之比等于物质的量之比，所以，解得n=0.4mol，所以平衡时二氧化碳的转化率，故答案为：40%；
(3)在300℃、8MPa下，将二氧化碳和氢气按物质的量之比为1∶3通入一密闭容器中发生(2)中反应，达到平衡时，测得二氧化碳的平衡转化率为50%，则有三段式有：平衡后气体的总物质的量，又由于各气体的物质的量之比等其分压之比，则，又因平衡常数，故答案为：MPa-2或0.0208MPa-2或0.021MPa-2。
四、实验题
16．(1) 圆底烧瓶 (直形)冷凝管
(2)测量蒸汽的温度，收集117℃左右的馏分
(3)冷却，减缓铬酰氯挥发
(4)CrO3+2HClCrO2Cl2+H2O
(5)加入过量氯化钠可产生过量的氯化氢气体，使更多的CrO3参与反应
(6) b 吸收未参与反应的HCl气体，防止空气中的水蒸气进入收集装置
【分析】由题意可知，制备铬酰氯的过程为浓硫酸先分别与重铬酸钾和氯化钠共热反应生成三氧化铬和氯化氢气体两种中间产物，然后三氧化铬迅速与氯化氢气体共热反应生成铬酰氯，则实验装置图中左侧装置为铬酰氯的制备装置，中间装置为铬酰氯的冷凝收集装置，未画出的装置为盛有碱石灰的干燥管，目的是吸收未参与反应的氯化氢气体，防止空气中的水蒸气进入收集装置导致铬酰氯水解。
解析：（1）由实验装置图可知，仪器A为圆底烧瓶、仪器B为(直形)冷凝管，故答案为：圆底烧瓶；(直形)冷凝管；
（2）由题意可知，温度计的作用是测量蒸汽的温度，收集117℃左右的馏分得到铬酰氯，故答案为：测量蒸汽的温度，收集117℃左右的馏分；
（3）由题给信息可知，收集装置选用冰水浴的目的是起冷却作用，减缓铬酰氯挥发导致产率降低，故答案为：冷却，减缓铬酰氯挥发；
（4）由分析可知，三氧化铬与氯化氢气体共热反应生成铬酰氯和水，反应的化学方程式为CrO3+2HClCrO2Cl2+H2O，故答案为：CrO3+2HClCrO2Cl2+H2O；
（5）投料时，加入过量氯化钠粉末可以产生过量的氯化氢气体，有利于使更多的三氧化铬参与反应，增大铬酰氯的产率，故答案为：加入过量氯化钠可产生过量的氯化氢气体，使更多的CrO3参与反应；
（6）由分析可知，未画出的装置为盛有碱石灰的干燥管，目的是吸收未参与反应的氯化氢气体，防止空气中的水蒸气进入收集装置导致铬酰氯水解，故答案为：b；吸收未参与反应的HCl气体，防止空气中的水蒸气进入收集装置。
17． 浓度 ②>① 0.0596 产生相同体积气体所需的时间或相同时间内KMnO4溶液颜色变化的程度 该反应放热，使溶液温度升高 AD 0.075mol/(L min) 15%
解析：Ⅰ．(1)①和②实验中，KMnO4溶液的浓度和体积均相同，但H2C2O4溶液的浓度不同，所以该实验探究的是浓度对化学反应速率的影响。由于②中草酸的浓度大于①中草酸的浓度，所以相同时间内针筒中所得的CO2体积②＞①；
(2)若实验①在2min末收集了标准状况下2.24mLCO2(即0.0001mol)，根据化学方程式，消耗的MnO为0.00002mol，原有MnO的物质的量为0.03L×0.1mol/L=0.003mol，则在2min末，剩余的MnO的物质的量为0.00298mol，c(MnO)==0.0596mol/L；
(3)除通过测定一定时间内CO2的体积来比较反应速率外，本实验还可通过测定生成相同体积的CO2所需时间或相同时间内KMnO4溶液颜色变化的程度来比较化学反应速率；
(4)该反应在溶液中进行，影响其反应速率的因素有催化剂、浓度、温度，反应过程中浓度减小，则反应开始时反应速率增大，肯定不是浓度的原因，则可能的原因是产物MnSO4是该反应的催化剂外，还可能是由于反应放热，温度升高，使反应速率增大；
Ⅱ．(1)A．此反应是反应前后气体分子数不相等的反应，所以当容器内的压强不变时，混合气的总物质的量不变，达到了平衡状态，A正确；
B．容器体积固定，所以平衡时向容器中充入1molHe，各物质的浓度不变，反应速率不变，B不正确；
C．该反应为可逆反应，反应物不能完全转化，所以若充入2molNH3(g)，充分反应后吸热小于QkJ，C不正确；
D．氨气可以和水分子之间形成分子间氢键，增大其溶解度，D正确；
故选AD。
(2)若起始时向容器中充入10mol ·L-1的N2和15mol ·L-1的H2，10min时容器内NH3的浓度为1.5mol ·L-1，即NH3的浓度增加了1.5mol ·L-1，所以N2的浓度变化量为0.75mol ·L-1，10min内用N2表示的反应速率为=0.075mol/( L·min)；NH3的浓度增加了1.5mol ·L-1，所以反应的H2为2.25mol ·L-1，此时H2的转化率为×100%=15%。