专题2《化学反应速率与化学平衡》（含解析）单元检测题2023---2024学年上学期高二苏教版（2019）高中化学选择性必修1

专题2《化学反应速率与化学平衡》
一、单选题(共12题)
1．我国力争于2030年前做到碳达峰，2060年前实现碳中和。CH4与CO2重整是CO2利用的研究热点之一、该重整反应体系主要涉及以下反应：
a)
b)
c)
d)
上述反应体系在一定条件下建立平衡后，下列说法正确的是
A．若增大反应d中的浓度，H2、CO的转化率均升高
B．移去部分C(s)，反应、、d的平衡均向右移动
C．加入反应a的催化剂，可提高CH4的平衡转化率
D．降低反应温度，反应a中CH4的体积分数增大
2．利用可消除污染，其反应为。不同温度下，向装有足量固体的密闭容器中通入，测得气体体积分数随时间t的变化曲线如图所示。下列说法不正确的是
A．时，前内平均反应速率
B．温度，b点和d点的化学平衡常数：
C．若d点时仅缩小容器体积，体积分数和浓度均保持不变
D．反应达到平衡状态时容器内气体密度不再变化
3．我国科学工作者首次实现二氧化碳到淀粉人工合成研究并取得原创性突破，相关成果于9月24日在线发表在国际学术期刊《科学》上。转化涉及的第一步反应的化学方程式为。下列叙述正确的是
A．相同条件下，2mol氢原子所具有的能量小于1mol氢分子所具有的能量
B．当时，反应一定达到平衡状态
C．移去水蒸气，可增大正反应速率
D．平衡后，增大压强，可提高和的转化率
4．反应A(s)+2B(g)2C(g) H＜0，在反应过程中，正反应速率随条件改变的变化如图。下列条件改变的结果与图像不符的是
A．t1时增大了生成物浓度 B．t2时降低了温度
C．t2时减小了压强 D．t3时使用了催化剂
5．下列说法不正确的是
A．非自发反应就是不可能发生的反应，自发反应就是能较快进行的反应
B．反应NH3(g)＋HCl(g)=NH4Cl(s)在低温下能自发进行，说明该反应的△H＜0
C．反应的限度越大，说明平衡时产物所占比例越高
D．若温度改变，则可逆反应的平衡常数一定改变
6．T ℃时，在2 L刚性密闭容器中使X(g)与Y(g)发生反应生成Z(g)。反应过程中X、Y、Z的浓度变化如图1所示；若保持其他条件不变，温度分别为T1和T2时，Y的体积百分含量与时间的关系如图2所示。则下列结论错误的是
A．容器中发生的反应可表示为3X(g)+Y(g)2Z(g)
B．保持其他条件不变，升高温度，X的转化率增大
C．反应进行的前4 min内，用X表示的反应速率v(X)=0.075 mol·L-1·min-1
D．若改变反应条件，使反应进程如图3所示，则改变的条件是使用催化剂
7．近日，北京航空航天大学教授团队与中科院高能物理研究所合作，合成了Y、Sc(，)单原子催化剂，用于常温常压下的电化学催化氢气还原氮气的反应，反应历程与相对能量模拟计算结果如图所示(*表示稀土单原子催化剂)。下列说法不正确的是
A．相同条件下，两种催化反应的焓变相同
B．实际生产中将催化剂的尺寸处理成纳米级颗粒可提高氢气的平衡转化率
C．使用单原子催化剂的反应历程中，最大能垒的反应过程可表示为
D．升高温度可能会提高氨气单位时间内的产率
8．下列事实不能用勒夏特列原理解释的是
A．向重铬酸钾溶液中滴加氢氧化钠溶液，溶液由橙色变黄色
B．向KSCN+FeCl3 Fe(SCN)3+3KCl平衡体系中加入少量KSCN固体，溶液颜色加深
C．500℃左右比室温更有利于合成NH3
D．氯水宜保存在低温、避光条件下
9．对于2SO2(g)+O2(g)2SO3(g) △H= -196kJ/mol，下列说法正确的是
A．若反应达到平衡状态，升高温度，体系中SO3的含量上升
B．若反应达到平衡状态，减小压强，正反应速率加快，逆反应速率减慢，平衡逆向移动
C．若反应达到平衡状态，充入O2，若容器容积恒定，则正逆反应速率不变，平衡不移动
D．若反应达到平衡状态，充入N2，若容器压强恒定，则正逆反应速率均减小，平衡逆向移动
10．温度为时，向恒容密闭容器中充入和，发生反应：，反应过程中的物质的量与部分时间的关系如下图所示。下列说法正确的是
A．0~50s时，的平均速率
B．时，容器中的物质的量可能为
C．时，起始向容器中充入和，达平衡时，的物质的量大于
D．时，起始向容器中充入、和，反应向正方向进行
11．化学平衡状态I、II、 III的相关数据如表：
编号 化学方程式 平衡常数 温度
979 K 1173K
I Fe(s)+CO2(g) FeO(s)+CO(g) K1 1.5 2.4
II CO(g)+H2O(g) CO2(g)+H2(g) K2 2.0 b
III Fe(s)+H2O(g) FeO(s)+H2(g) K3 a 1.8
根据以上信息判断，下列结论不正确的是
A．a＞b
B．增大压强，平衡状态II不移动
C．升高温度平衡状态III向逆反应方向移动
D．反应II、III均为吸热反应
12．向甲、乙、丙三个密闭恒容的容器中充入一定量的A和B，发生反应：；各容器的反应温度、反应物起始量，反应过程中C的浓度随时间变化关系分别以表和如图表示：
容器 甲 乙 丙
容积/L 0.5 0.5 1.0
温度/℃
反应起始量 1.5mol A，0.5mol B 1.5mol A，0.5mol B 6.0mol A，2.0mol B
下列说法正确的是
A．由图表可知，，该反应为吸热反应
B．10min时，甲容器中该反应的瞬时速率与乙相同
C．由图表可知，
D．℃，起始时甲容器中充入0.5mol A、1.5mol B，平衡时A的转化率为75%
二、填空题(共10题)
13．某化学反应2A B+D在四种不同条件下进行，B、D起始浓度为0，反应物A的浓度(mol/L)随反应时间(min)的变化情况如下表：
实验序号 0 10 20 30 40 50 60
1 800℃ 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
4 820℃ 1.0 0.40 0.25 0.20 0.20 0.20 0.20
根据上述数据，完成下列填空：
(1)在实验1，反应在10至20分钟时间内平均速率为v(A)= mol/(L min)。
(2)在实验2，A的初始浓度c2= mol/L，反应经20分钟就达到平衡，可推测实验2中还隐含的条件是 。
(3)设实验3的反应速率为v3，实验1的反应速率为v1，则v3 v1(填＞、＜、=)。
(4)比较实验4和实验1，可推测该反应是 反应(选填吸热、放热)。
14．在容积为1.00 L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)100℃时，体系中各物质浓度随时间变化如图所示。在0~60s时段，反应速率v(N2O4)为 mol L-1 s-1，平衡时NO2的体积分数为 。升高温度，混合气体的平均相对分子质量将 (填“增大”、“减小”或“不变”)
(2)100℃时达到平衡后，改变反应温度为T，c(N2O4)以0.0020 mol L-1 s-1的平均速率降低，经10s又达到平衡。T 100℃(填“大于”“小于”)，判断理由是 。
(3)温度T时反应达平衡后，将反应容器的容积减少一半，平衡向(填“正反应”或“逆反应”) 方向移动，判断理由是 。
15．化学反应的自发性的判断依据
在恒温、恒压，非体积功为0的情况下，综合考虑焓变和熵变，可以判断反应能否自发进行。
焓变ΔH 熵变ΔS ΔH-TΔS的值 反应能否自发进行
<0 >0 <0
>0 <0 >0
<0 <0 低温时<0
>0 >0 高温时<0
16．汽车尾气里含有的NO气体是由内燃机燃烧时产生的高温引起氮气和氧气反应所致：N2(g)+O2(g)2NO(g) ΔH＞0。已知该反应在2404℃时，平衡常数K=6.4×10 3。请回答下列问题。
(1)该反应的平衡常数表达式为 ，升高温度N2的转化率 (填“变大”、“变小”或“不变”)。
(2)该温度下，向2L密闭容器中充入N2和O2各1mol，平衡时，N2的转化率是 %(保留整数)。
(3)该温度下，某时刻测得容器内N2、O2、NO的浓度分别为2.5×10 1 mol L 1、4.0×10 2 mol L 1和3.0×10 3 mol L 1，此时反应 (填“处于化学平衡状态”、“向正方向进行”或“向逆方向进行”)，理由是 。
(4)向恒温恒容的密闭容器中充入等物质的量的N2和O2，达到平衡状态后再向其中充入一定量NO，重新达到化学平衡状态。与原平衡状态相比，此时平衡混合气中NO的体积分数 (填“变大”、“变小”或“不变”)。
17．某温度时，在5 L恒容密闭容器中，某可逆反应中M、N、P的物质的量随时间变化的曲线如图所示（M、N、P均为气态）。
(1)该反应的化学方程式为 。
(2)反应开始至2min时，v（P）＝ 。
(3)2min时，正逆反应速率的大小关系为v（正） （填“>”“<”或“＝”）v（逆）。
(4)反应第一次达到平衡后，M的物质的量浓度c（M）＝ mol·L－1，N的物质的量分数＝ %（保留三位有效数字）。
(5)反应达到平衡后，4min时改变的条件可能是 （填一种即可）。
18．甲醇是一种重要的有机化工原料，在工业上有着重要的用途。
(1)用CO和H2可以合成甲醇，其反应为CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) △H=akJ/mol。相同条件下，向容积相同的a、b、c、d、e五个密闭容器中分别充入等量的物质的量之比为1：2的CO和H2的混合气体，改变温度进行实验，测得反应进行到tmin时甲醇的体积分数如图1所示。
①从a点到c点，温度升高甲醇的体积分数增大的原因是 。
②根据图象判断a 0；(填“＞”“＜”或“=”)
③下列说法能说明反应达到平衡状态的是 (填字母)。
A．容器中气体压强不再变化 B．用H2和CH3OH表示的反应速率之比为2:1
C．混合气体的密度不变 D．单位时间内生成1molCH3OH的同时生成2molH2
(2)若在T1℃、10MPa条件下，往一密闭刚性容器通入CO和H2合成甲醇[n(CO):n(H2)=1:2]，测得容器内总压强与反应时间的关系如图2所示。
①图中A点时，CO的转化率为 。
②在其他条件不变的情况下，测得T2℃时压强的变化曲线如图所示，则C点的正反应速率Vc(正)与A点VA(逆)的逆反应速率的大小关系为Vc(正) VA(逆)(填“＞”“＜”或“=”)。
③B点加入一定量的CH3OH(g)，则再次平衡后CO的体积分数 (填“增大”“减小”或“不变”)，B点和C点的平衡常数的大小关系为KB KC(填“＞”“＜”或“=”)。
④图中B点的压强平衡常数Kp= (Kp为压强平衡常数，用平衡分压代替平衡浓度计算，分压=总压×物质的量分数)(只需要列出计算式即可)
19．某温度时，在2L的密闭容器中，X、Y、Z(均为气体)的物质的量随时间的变化曲线如图所示。请回答下列问题：
(1)由图中所给数据进行分析，该反应的化学方程式为 。
(2)下列措施能加快反应速率的是 (填序号，下同)。
A．恒压时充入He B．恒容时充入He C．恒容时充入X D．及时分离出Z E.升高温度 F.选择高效的催化剂
(3)能说明该反应已达到平衡状态的是 (填字母)。
A．v(X)=v(Y)
B．2v正(Y)=v逆(Z)
C．X的浓度保持不变
D．相同时间内有1molY生成，同时有3molX消耗
E．X、Y、Z的浓度相等
(4)反应从开始至2min，用X的浓度变化表示的平均反应速率v(X)= 。
(5)将amolX与bmolY的混合气体通入2L的密闭容器中并发生上述反应，反应到某时刻各物质的物质的量恰好满足：n(X)=n(Y)=n(Z)，则原混合气体中a：b= 。
20．碳酸甲乙酯(CH3OCOOC2H5)是一种理想的锂电池有机电解液，生成碳酸甲乙酯的原理为：C2H5OCOOC2H5(g)+CH3OCOOCH3(g)2CH3OCOOC2H5(g)， H1.其他条件相同，CH3OCOOCH3的平衡转化率(α)与温度(T)、反应物配比(R)的关系如图所示。
在密闭容器中，将1molC2H5OCOOC2H5和1molCH3OCOOCH3混合加热到650K，利用图中的数据，求此温度下该反应的平衡常数K= 。
21．羰基硫(COS)能引起催化剂中毒，使化学产品质量下降并引发大气污染，因此工业排放COS前必须对其进行脱硫处理，发生的反应如下：COS(g)+H2(g)H2S(g)+CO(g) 。.
（1）在480 K 时，将0.l0mol COS(g) 与0.40mol H2(g)充入2.5 L 的空钢瓶中，反应达到平衡后H2S 的物质的量分数为2%。
①COS的平衡转化率a1= %。
②在500 K 时重复实验，测得平衡后H2S的物质的量分数为3%，则COS的转化率a2 (填“>”“<”或“=”，下同)a1，该反应的△H 0。
（2）若分别向钢瓶中再充入下列气体，能使COS转化率增大的是 (填字母)。
A．COS B．H2 C．H2S D．N2
22．自然界中，金属元素大多以化合态存在，通过金属冶炼得到金属单质。
　　工业上生产Na、Ca、Mg都用电解其熔融的氯化物，但生产钾是用金属钠和熔化的KCl在一定的条件下反应制取：
KCl + NaNaCl + K + Q （Q>0）
有关数据如下表：
熔点℃ 沸点℃ 密度 (g/cm3)
Na 97.8 882.9 0.97
K 63.7 774 0.86
NaCl 801 1413 2.165
KCl 770 1500 1.984
(1)请结合平衡移动理论分析，为什么能用该反应制备金属钾。
。
(2)在常压下金属钾转为气态从反应混合物中分离的最低温度约为 ℃，而反应的最高温度应低于 ℃。
(3)在制取金属钾的过程中，为了提高原料的转化率可采取的措施有 。（任写两点）
(4)相比于电解熔融氯化钾，此方法的优点有 。
(5)常压下，当反应温度升高到900℃时，该反应的平衡常数可表示为 。
试卷第1页，共3页
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参考答案：
1．D
【详解】A．增大反应d中H2的浓度，H2的转化率降低，CO的转化率增大，A错误；
B．移去部分C(s)，由于其状态为固体，浓度不变，因此没有改变反应体系中的压强，反应的正、逆反应速率均不变，化学平衡不移动，B错误；
C．催化剂可以同等条件下增大正、逆反应速率，只能加快反应进程，缩短达到平衡所需时间，而不改变反应的平衡状态，因此物质的平衡转化率不变，C错误；
D．降低温度，平衡向放热的逆反应方向移动，导致甲烷体积分数增大，D正确；
故合理选项是D。
2．C
【分析】图象分析可知，先拐先平，温度高，得到T2＜T1 ，依据化学平衡移动原理，温度越高二氧化碳体积分数越小，说明平衡逆向进行，正向是放热反应。
【详解】A. 时，前内平均反应速率，故A正确；
B. 图象分析可知，先拐先平，温度高，得到T2＜T1 ，温度高，平衡常数小，b点和d点的化学平衡常数：，故B正确；
C. 若d点时仅缩小容器体积，体积分数保持不变，但浓度增大，故C错误；
D. 反应达到平衡状态时，气体的总质量、容器的体积保持不变，容器内气体密度不再变化，故D正确；
故选C。
3．D
【详解】A．H原子之间形成共价键达到稳定要放出能量，所以2mol氢原子的能量大于1mol氢气分子的能量，A项错误；
B．依据速率关系，虽然，但无法判断速率的方向，无法确定反应是否达到平衡状态，B项错误；
C．移去水蒸气的这一时刻，正反应速率不变，随着反应进行，正反应速率减小，C项错误；
D．平衡后，增大压强，反应正向移动，和的转化率提高，D项正确；
答案选D。
4．C
【详解】A．t1时正反应速率增大，逆反应速率减小，平衡逆向移动，由图像可知，反应速率瞬间不变，则为增大了生成物的浓度，A正确；
B．由图像可知，t2时正反应速率瞬间变小，平衡右移，该反应为反应前后气体体积不变的放热的可逆反应，则改变的条件为降低温度，B正确；
C．由选项B的分析，改变的条件为降温，C错误；
D．t3时平衡不移动，正反应速率突然变大后不再改变，则是因为使用了催化剂，D正确；
故选：C。
5．A
【详解】A．自发反应是ΔG=ΔH－TΔS＜0，但并不是能较快进行的反应，故A错误；
B．反应NH3(g)＋HCl(g)=NH4Cl(s)在低温下能自发进行，该反应是ΔS＜0，根据ΔG=ΔH－TΔS＜0，说明该反应的△H＜0，故B正确；
C．反应的限度越大，说明平衡越向正反应方向进行，平衡时产物所占比例越高，故C正确；
D．可逆反应不是吸热反应就是放热反应，若温度改变，则可逆反应的平衡常数一定改变，故D正确。
综上所述，答案为A。
6．C
【详解】A．根据图1可知：在前3 min内X消耗0.6 mol，Y消耗0.2 mol，Z产生0.4 mol，说明反应物为X、Y，生成物为Z，物质反应时改变的物质的量的比等于方程式中相应物质的化学计量数的比，3 min后三种物质都存在，且物质的量不再发生变化，说明反应是可逆反应，则△n(X)：△n(Y)：△n(Z)=0.6 mol：0.2mol：0.4mol=3：1：2所以化学方程式为3X(g)+Y(g) 2Z(g)，A正确；
B．在其他条件不变水，升高温度，反应速率加快，达到平衡所需时间缩短。根据图2可知反应在温度为T2时先达到平衡状态，则温度：T2＞T1，温度升高时，Y的平衡含量降低，说明升高温度，化学平衡向正反应方向移动，导致反应物X的转化率增大，B正确；
C．反应在前3 min时v(X)=，3 min后反应处于平衡状态，反应速率不变，因此反应进行的前4 min内，用X表示的反应速率v(X)=0.1 mol/(L·min)，C错误；
D．根据图3可知：反应达平衡需要的时间比图1短，且达平衡时X、Y、Z的物质的量及浓度不变，说明改变的条件是使用催化剂，D正确；
故合理选项是C。
7．B
【详解】A．催化剂只改变反应的历程，但不改变反应的焓变，则相同条件下，两种催化反应的焓变相同，故A正确；
B．催化剂只能改变反应速率，但不能影响化学平衡移动，则实际生产中将催化剂的尺寸处理成纳米级颗粒不能提高氨气的平衡转化率，故B错误；
C．由图可知，使用Sc1/NC单原子催化剂的反应历程中，最大能垒的反应过程可表示为*N2+H→*NNH，故C正确；
D．由图可知，合成氨的反应为反应物总能量大于生成物总能量的放热反应，升高温度，平衡向逆反应方向移动，氨气的产率降低，但升高温度，催化剂的活性可能增强，反应速率加快，所以可能能提高氨气单位时间内的产率，故D正确；
故选B。
8．C
【详解】A．加入氢氧化钠，溶液中氢离子浓度降低，平衡Cr2O(橙红色)+H2O 2H++2CrO(黄色)向正向移动，能用勒夏特列原理解释，故A不选；
B．Fe(SCN)3溶液中加入固体KSCN后颜色变深，因为加入KSCN后溶液中硫氰根离子浓度增大促进生成硫氰化铁，溶液颜色变深，所以可以用平衡移动原理解释，故B不选；
C．合成氨放热，温度升高，平衡逆向移动，所以500℃左右比室温不利于合成氨的反应，不能用勒夏特列原理解释，故C选；
D．存在Cl2+H2O HCl+HClO，生成的次氯酸见光分解，促进平衡正向进行，故氯水宜保存在低温、避光条件下，能用勒夏特利原理解释，故D不选；
故选：C。
9．D
【详解】A．若反应达到平衡状态，升高温度，正、逆反应速率都增大，平衡正向移动，体系中SO3的含量下降，A不正确；
B．若反应达到平衡状态，减小压强，正反应速率减慢，逆反应速率减慢，但正反应速率减慢的更多，平衡逆向移动，B不正确；
C．若反应达到平衡状态，充入O2，若容器容积恒定，则瞬间正反应速率都增大，后续正速率减小，逆速率增大，平衡正向移动，C不正确；
D．若反应达到平衡状态，充入N2，若容器压强恒定，则容器的体积增大，等效为减压，正逆反应速率均减小，但正反应速率减小的更多，平衡逆向移动，D正确；
故选D。
10．C
【分析】温度为时，向恒容密闭容器中充入和，发生反应，由图知，存在三段式：，该温度下平衡常数K=。
【详解】A． 0~50s时，的平均速率，A错误；
B． 50s时反应容器中的物质的量为0.16mol，0~50s反应过程中，三氯化磷和氯气的浓度不断降低、反应速率变慢，则前25S生成的较多、后25S生成的较少，故时容器中的物质的量大于，B错误；
C． 时，起始向容器中充入和，投料为原来的2倍，达到的平衡等效于原平衡增压时向右移动所致，则的物质的量大于2×0.2mol=，C正确；
D． 时，起始向容器中充入、和，浓度商Qc= =K，则反应向逆反应方向进行， D错误；
答案选C。
11．D
【分析】由盖斯定律可知，反应I+ II得反应III，则化学平衡常数K3= K1 K2，由题给数据可知，979 K 时平衡常数a=1.5×2.0=3.0、1173K时平衡常数b==0.75。
【详解】A．由分析可知，a=3.0＞b=0.75，故A正确；
B．反应II为气体体积不变的反应，增大压强，化学平衡不移动，故B正确；
C．由分析可知，979 K 时反应III平衡常数a=3.0，由1173K时平衡常数为1.8可知，升高温度，平衡常数减小，说明平衡向逆反应方向移动，故C正确；
D．由分析可知，979 K 时，反应II平衡常数为2.0、反应III平衡常数a=3.0，由1173K时反应II平衡常数为b=0.75、反应III平衡常数为1.8可知，升高温度，反应II、III的平衡常数均减小，说明平衡均向逆反应方向移动，反应II、III均为放热反应，故D错误；
故选D。
12．D
【分析】甲乙容器中投料量相同，反应温度不同；乙丙温度相同，投料投料浓度丙为乙的2倍。
【详解】A．甲、乙起始投料相同，但乙先达到平衡，说明T2＞T1，C(乙)的平衡浓度小于C(甲)的平衡浓度，平衡逆向移动，则正反应为放热反应，A错误；
B．T2＞T1，温度越高，瞬时速率越快，故乙容器中瞬时速率快，B错误；
C．乙与丙反应温度相同，投料浓度丙为乙的2倍，平衡后C的浓度丙仍为乙的2倍，说明压强不影响平衡移动，故x=1，反应前后气体分数不变，C错误；
D．甲中平衡时C的浓度为1.5mol/L，则：
，
故T1℃，该反应的平衡常数为，
现有T1℃，起始时甲容器中充入0.5molA、1.5molB，反应到达平衡时A的浓度变化量为x，则：
，
温度不变，K值不变，，解得：x=0.75，故A的转化率为，D正确；
故选D。
13． 0.013 1.0 加入催化剂 ＞ 吸热
【分析】实验1和实验2达到平衡时A的浓度不再改变且相等，说明实验2与实验1其他条件完全相同，即c2=1.0mol/L，实验2到达平衡的时间，比实验1小，说明某个因素加快反应速率，经过分析只能是催化剂，因此推测实验2中隐含的条件是催化剂；实验3和实验1达到平衡的时间相同，但达到平衡A的浓度大于实验1的，说明c3＞1.0mol/L，比较实验4和实验1可知平衡时实验4反应物A的浓度小，由实验1到实验4升高温度，由此分析。
【详解】(1)在实验1中，反应在10至20min时间内平均速率为v(A)=== 0.013mol/(L min)；
(2)实验1和实验2达到平衡时A的浓度不再改变且相等，说明实验2与实验1其他条件完全相同，实验1与实验2中A的初始浓度应相等，起始浓度c2=1.0mol/L，实验2较其他实验达到平衡时间最短，是使用了合适的催化剂；
(3)由表格中数据可知，实验3和实验1温度相同，达到平衡的时间相同，实验3中10到20min时，v(A)=== 0.017mol/(L min)，实验1中v(A)=== 0.013mol/(L min)；反应速率较快，即v3＞v1，实验1的起始浓度为1.0mol/L，由平衡时浓度可知在实验3的起始浓度大于1.0mol/L；
(4)实验4和实验1比较，实验4的温度升高了，平衡时A的浓度也比实验1少，说明实验4升高温度向正方向移动，故正反应是吸热反应。
14．(1) 0.0010 75% 减小
(2) 大于 c(N2O4)以0.0020 mol L-1 s-1的平均速率降低，说明平衡向正反应方向进行，由于正反应吸热，所以改变的条件是升高温度
(3) 逆反应 平衡向气体分子总数减小或体积减小的方向移动
【详解】（1）由图知：在0~60s时段，消耗四氧化二氮的物质的量浓度为0.100mol/L－0.040mol/L＝0.060mol/L，因此反应速率v(N2O4)＝ ＝0.0010mol·L-1·s-1；平衡时N2O4、NO2的浓度分别是0.04mol/L、0.12mol/L，则平衡时NO2的体积分数为。已知：温度升高，混合气体的颜色变深，说明N2O4(g)2NO2(g)平衡向正反应方向进行，气体分子总数增大，则升高温度，混合气体的平均相对分子质量将减小。
（2）100℃时达到平衡后，改变反应温度为T，c(N2O4)以0.0020 mol L-1 s-1的平均速率降低，经10s又达到平衡。则：T大于100℃，判断理由是：c(N2O4)以0.0020 mol L-1 s-1的平均速率降低，说明平衡向正反应方向进行，由于正反应吸热，所以改变的条件是升高温度。
（3）温度T时反应达平衡后，将反应容器的容积减少一半，即增大体系压强，平衡向逆反应移动，判断理由是：增压，平衡向气体分子总数减小或体积减小的方向移动。
15． 一定自发 一定非自发 低温自发 高温自发
【分析】反应方向的符合判据为ΔH-TΔS＜0反应能自发，ΔH-TΔS=0反应达到平衡，ΔH-TΔS＞0反应不能自发。
【详解】ΔHΔH＞O，ΔS＜0，ΔH-TΔS＞0，任何温度都不能自发；
ΔHΔH＞O，ΔS＞0，高温时ΔH-TΔS＜0，高温自发；
故答案为：一定自发；一定非自发；低温自发；高温自发。
16． 变大 4 向正方向进行 不变
【详解】(1)该反应的平衡常数表达式为，该反应是吸热反应，升高温度，平衡正向移动，因此N2的转化率变大；故答案为：；变大。
(2)该温度下，向2L密闭容器中充入N2和O2各1mol，，平衡时，，a=0.04mol，N2的转化率是；故答案为：4。
(3)该温度下，某时刻测得容器内N2、O2、NO的浓度分别为2.5×10 1 mol L 1、4.0×10 2 mol L 1和3.0×10 3 mol L 1，，因此反应向正方向进行；故答案为：向正方向进行；。
(4)向恒温恒容的密闭容器中充入等物质的量的N2和O2，达到平衡状态，可以理解为先向另外一个容器中充入一定量NO，达到平衡，两者NO的体积分数相等，将另外一个容器压入到开始容器中，加压，由于反应是等体积反应，平衡不移动，因此平衡混合气中NO的体积分数不变；故答案为：不变。
17． = 增大压强或改变温度
【分析】如图可知，反应在2min时达到平衡，在4min时改变温度或压强，使平衡发生移动，其中M、N为反应物，P为生成物。
【详解】(1)根据反应化学计量数之比等于物质的量变化量之比可知，该反应的化学方程式为。
(2)反应开始至2min时，v（P）＝。
(3)2min时，反应到达平衡，正逆反应速率的大小关系为v（正）=v（逆）。
(4)反应第一次达到平衡后，M的物质的量浓度c（M）＝，N的物质的量分数＝。
(5)反应达到平衡后，4min时各物质的量没有断层，说明没改变物质的物质的量，根据平衡正向移动可知，改变的条件可能是增大压强或改变温度。
18．(1) a到c反应未达平衡，温度越高反应速率越快，甲醇的体积分数越大 ＜ AD
(2) 22.5% ＞ 减小 ＞
【分析】根据题中图示关系，结合化学平衡移动原理，解释从a点到c点，温度升高甲醇的体积分数增大的原因和a＜0；根据化学平衡的本质特征判断平衡标志；根据题中图示关系，结合化学平衡“三段式”计算A点时CO的转化率；根据题中图示关系，结合化学反应速率的影响因素，判断vc(正)与va(逆)相互关系；根据等效平衡，判断B点加入一定量的CH3OH(g)，则再次平衡后CO的体积分数变化；根据升高温度，化学平衡逆向移动，判断KB与KC相互关系；根据题中图示关系，结合化学平衡“三段式”计算B点时Kp值；据此解答。
【详解】（1）①由题中图示可知，温度升高甲醇的体积分数增大，注意到温度升高到一定程度时，甲醇的体积分数减少，说明此时温度升高不利于反应正向进行，考虑a-c段则是反应尚未达到化学平衡，温度升高有利于反应正向进行；答案为a到c反应未达平衡，温度越高反应速率越快，甲醇的体积分数越大。
②由题中图示判断出温度对平衡的影响，从图象可以看出，c点甲醇的体积分数最大，可逆反应达到平衡状态，c点以后，升高温度，甲醇的体积分数减少，说明平衡逆向移动，则正反应是放热反应，△H＜0，即a＜0；答案为＜。
③A．由CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)可知，该反应反应前后气体分子数不等，整个反应过程体系压强始终在变化，当容器中气体压强不再变化，说明反应达到平衡状态，故A符合题意；
B．由CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)可知，化学反应速率说明化学反应是否达到化学平衡，需指明是正反应速率还是逆反应速率，不能仅根据H2和CH3OH表示的反应速率之比为2:1判断反应是否达到平衡，故B不符合题意；
C．由CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)可知，气体总质量m不变，容器V不变，混合气体的密度ρ=，整个反应过程ρ不变，不能判断化学反应是否达到化学平衡，故C不符合题意；
D．由CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)可知，单位时间内生成1molCH3OH的同时生成2molH2，可以说明v正=v逆，说明化学反应已经达到化学平衡，故D符合题意；
答案为AD。
（2）①由题中图示可知，A点时容器内总压强为8.5MPa，设开始时容器内总压强为10MPa，n(CO)=1mol，n(H2)=2mol，A点时消耗的n(CO)=xmol，则，A点时气体总物质的量为n(总)=(1-x)mol+(2-2x)mol+xmol=(3-2x)mol，由反应气体压强之比等于其物质的量之比可得，，解之x=0.225mol，则A点时，CO的转化率为=22.5%；答案为22.5%。
②T1℃时，由A到B，反应趋向平衡，正反应速率减小，逆反应速率增大，B点处于平衡状态，则vA(逆)＜vB(逆)=vB(正)，T2℃时先达到平衡，则T2＞T1，因为C点温度和压强均大于B点，温度越高，反应速率越快，压强越大，反应速率越大，则vc(正)=vc(逆)＞vB(正)=vB(逆)＞vA(逆)；答案为＞。
③由CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) △H=akJ/mol可知，B点加入一定量的CH3OH(g)，从等效平衡来看，相当于增大压强，平衡正向移动，CO的体积分数减小；由②判断可知，T2＞T1，该反应正反应是一个放热反应，升高温度，平衡向左移动，平衡常数减小，所以B点温度低，平衡常数大，即KB＞KC；答案为减小；＞。
④设开始时容器内总压强为10MPa，n(CO)=1mol，n(H2)=2mol，B点时容器内平衡总压强为7.0MPa，此时消耗的n(CO)=ymol，则，B点平衡时气体总物质的量nB(总)=(1-y)mol+(2-2y)mol+ymol=(3-2y)mol，由反应气体压强之比等于其物质的量之比可得，，解之y=0.45mol，则平衡时p(CO)= =，p(H2)==，p(CH3OH)==，化学平衡常数Kp==；答案为。
19．(1)3X+Y2Z
(2)CEF
(3)BCD
(4)0.075mol/(L·min)
(5)5：3
【详解】（1）反应从开始至2min，Δn(X)=1.0mol-0.7mol=0.3mol，Δn(Y)=1.0mol-0.9mol=0.1mol，Δn(Z)=0.2mol，故三者计量数之比为3：1：2，所以该反应的化学方程式为3X+Y 2Z。
（2）A．恒压时充入He，容器容积增大，反应物浓度减小，反应速率减小；
B．恒容时充入He，容器容积不变，反应物浓度不变，反应速率不变；
C．恒容时充入X，反应物浓度增大，反应速率增大；
D．及时分离出Z，生成物浓度减小，反应速率减小；
E．升高温度，反应速率增大；
F．选择高效的催化剂，反应速率增大；故选CEF；
（3）A．v(X)=v(Y)，说明正逆反应速率一定不相等，不能说明达到平衡状态；
B．2v正(Y)=v逆(Z)，说明正逆反应速率相等，达到平衡状态；
C．X的浓度保持不变，说明正逆反应速率相等，达到平衡状态；
D．相同时间内有1molY生成，同时有3molX消耗，说明正逆反应速率相等，能说明反应达到平衡状态；
E.X、Y、Z的浓度相等，不能说明正逆反应速率相同，不能说明反应达到平衡状态；故选BCD；
（4）反应从开始至2min，用X的浓度变化表示的平均反应速率；
（5）将amolX与bmolY的混合气体通入2L的密闭容器中并发生上述反应，反应到某时刻各物质的物质的量恰好满足：n(X)=n(Y)=n(Z)，则根据三段式可知
，因此a－3x＝b－x＝2x，解得a＝5x、b＝3x，所以原混合气体中a:b=5:3。
20．9
【详解】由图可知，R=1，650K时，CH3OCOOCH3的平衡转化率为60%，设容器的体积为1L，则：，K===9。
21． 10 > > B
【详解】本题考查化学平衡的计算、影响化学平衡移动的因素，（1）①
COS(g)+H2(g)H2S(g)+CO(g)
起始： 0.1 0.4 0 0
变化： x x x x
平衡： 0.1－x 0.4－x x x H2S的物质的量分数为x/0.5×100%=2%，解得x=0.01mol，则COS的转化率为0.01/0.1×100%=10%；②500K时，H2S的物质的量分数为3%>2%，说明升高温度，平衡向正反应方向移动，因此有a2>a1，根据勒夏特列原理，正反应方向是吸热反应，即△H>0；（2）A、通入COS，虽然平衡向正反应方向移动，但COS的转化率降低，故A错误；B、通入氢气，平衡向正反应方向移动，COS的转化率增大，故B正确；C、通入H2S，生成物浓度增大，反应向逆反应方向移动，COS的转化率降低，故C错误；D、恒容状态下，充入非反应气体，组分的浓度不变，平衡不移动，COS的转化率不变，故D错误。
22．(1)钾蒸气逸出使生成物浓度减小，平衡向正反应方向移动，可不断得到金属钾。
(2) 774℃ 882.9℃
(3)升高温度、降低压强或移去钾蒸气
(4)能耗低、无污染
(5)c(K)/c(Na)
【详解】（1）工业上制取金属钾的化学原理是钾蒸气逸出使生成物浓度减小，平衡向正反应方向移动，可不断得到金属钾。故答案为：钾蒸气逸出使生成物浓度减小，平衡向正反应方向移动，可不断得到金属钾；
（2）根据表格数据，在常压下金属钾转为气态从反应混合物中分离的最低温度约为774℃，为了使反应速率更快，可以控制反应的最高温度低于钠的沸点882.9℃，故答案为：774℃；882.9℃；
（3）在制取金属钾的过程中，为了提高原料的转化率，需使平衡正向移动，该反应是放热反应，降低温度平衡正移，也可以降低生成物的浓度，所以可采取的措施是适当的降低温度或移去钾蒸气，故答案为：适当降低温度或移去钾蒸气；
（4）相比于电解熔融氯化钾，此方法具有能耗低、无污染等优点，故答案为：能耗低、无污染；
（5）当反应温度升高到900℃时，只有Na、K为气体，K=，故答案为：K=。
【点睛】本题考查化学平衡常数K的意义及平衡移动，把握K与反应的关系、状态与表格中温度的关系为解答的关键。
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