C．保持其他条件不变，T1时向平衡体系中再充入0.30molCH4和0.80molH2O（g），平衡向正反应方向移动
D．保持其他条件不变，T1时向平衡体系中再充入0.50molCH4和1.20molNO2，与原平衡相比，达新平衡时N2的浓度增大、体积分数减小
解析：
选AD 根据T2温度下平衡时CH4剩余0.15mol可知，反应掉的CH4为0.35mol，则CH4的转化率为70.0%，A正确；根据10min时的数据可知，在温度T2时，剩余的CH4的物质的量小，则反应速率快，故T2>T1，结合平衡时两温度下剩余甲烷的物质的量可知，升高温度时，CH4的物质的量增大，平衡逆向移动，则正反应为放热反应，ΔH<0，B错误；根据T1温度下达到平衡时CH4的物质的量可知，平衡时CH4、NO2、N2、CO2、H2O的物质的量分别为0.1mol、0.4mol、0.4mol、0.4mol、0.8mol，故平衡常数K＝
＝
＝6.4，当按照C项所述物质的量加入时Q＝
＝6.4＝K，平衡不移动，C错误；按照D项物质的量加入时，容器中反应物的物质的量加倍，相当于增大压强，而该反应的正反应是气体物质的量增大的反应，故平衡逆向移动，N2的浓度增大，但其体积分数减小，D正确。
12．两个容积均为2L的密闭容器Ⅰ和Ⅱ中发生反应2NO（g）＋2CO（g）N2（g）＋2CO2（g），起始物质的量见下表。
实验测得两容器不同温度下达到平衡时CO2的物质的量如下图所示，下列说法正确的是（ ）
容器
起始物质的量
NO
CO
Ⅰ
1mol
3mol
Ⅱ
6mol
2mol
A．N点的平衡常数为0.04
B．M、N两点容器内的压强：
p（M）>2p（N）
C．若将容器Ⅰ的容积改为1L，T1温度下达到平衡时c（CO2）＝0.25mol·L－1
D．若将容器Ⅱ改为绝热容器，实验起始温度为T1，达平衡时NO的转化率小于16.7%
解析：
选AD 由于N点和M点的温度相同，故两点的平衡常数相同，根据M点平衡时n（CO2）可知，容器Ⅱ中平衡时NO、CO、N2、CO2的物质的量分别为5mol、1mol、0.5mol、1mol，NO的转化率为α（NO）＝
×100%≈16.7%，根据容器的体积为2L可得，平衡常数K＝
＝0.04，A正确；容器Ⅱ气体物质的量大，压强大，平衡正向移动，p（M）<2p（N），B错误；若平衡时c（CO2）＝0.25mol·L－1，则NO、CO、N2、CO2的浓度分别为0.75mol·L－1、2.75mol·L－1、0.125mol·L－1、0.25mol·L－1，反应的平衡常数K＝
≈0.002，因为只改变容器的体积，温度不变，平衡常数不变，C错误；由图可知，升高温度n（CO2）减小，平衡逆向移动，正反应放热，若将容器Ⅱ改为绝热容器，则容器内温度升高，平衡逆向移动，NO的转化率降低，故平衡时α（NO）<16.7%，D正确。
三、非选择题
13．向一容积不变的密闭容器中充入一定量A和B，发生反应：
xA（g）＋2B（s）yC（g） ΔH<0。
在一定条件下，容器中A、C的物质的量浓度随时间变化的曲线如图所示。
请回答下列问题：
（1）用A的浓度变化表示该反应0～10min内的平均反应速率v（A）＝________________________________________________________________________。
（2）根据图示可确定x∶y＝________。
（3）0～10min容器内压强________（填“变大”“不变”或“变小”）。
（4）推测第10min引起曲线变化的反应条件可能是______（填编号，下同）；第16min引起曲线变化的反应条件可能是________。
①减压 ②增大A的浓度 ③增大C的量 ④升温
⑤降温 ⑥加催化剂
（5）若平衡Ⅰ的平衡常数为K1，平衡Ⅱ的平衡常数为K2，则K1________（填“>”“＝”或“<”）K2。
解析：
（1）0～10min，v（A）＝
＝0.02mol·L－1·min－1。
（2）根据题图可知，0～10min内A的物质的量浓度减少量为0.2mol·L－1，C的物质的量浓度增加量为0.4mol·L－1，x、y之比等于A、C的浓度变化量之比，故x∶y＝0.2∶0.4＝1∶2。
（3）该反应为气体分子数增大的反应，而容器容积不变，因此0～10min容器内压强变大。
（4）根据题给图像可知，10min时改变条件后，A、C的浓度瞬时不变且随后反应速率加快，故改变的条件可能是升温或加入催化剂；12～16min，反应处于平衡状态，16min时改变条件后，A、C的浓度瞬时不变，且随后A的浓度逐渐增大，C的浓度逐渐减小，平衡逆向移动，故改变的条件可能是升温。
（5）升高温度，平衡逆向移动，平衡常数减小。
由于16min时升高温度，则K1>K2。
答案：
（1）0.02mol·L－1·min－1
（2）1∶2 （3）变大
（4）④⑥ ④ （5）>
14．在恒容密闭容器中进行合成氨反应：
N2（g）＋3H2（g）2NH3（g） ΔH＜0，其平衡常数K与温度T的关系如下：
T/K
298
398
498
平衡常数（K）
4.1×106
K1
K2
（1）K1________K2（填“＞”“＜”或“＝”）。
（2）下列各项可说明反应达到平衡状态的是________________________________。
a．容器内N2、H2、NH3浓度比为1∶3∶2
b．v正（N2）＝3v逆（H2）
c．容器内压强保持不变
d．混合气体密度保持不变
e．混合气体平均摩尔质量保持不变
f．氨的体积分数保持不变
（3）某温度下，在1L恒温恒容容器中充入1molN2和3molH2进行上述反应，10min达到平衡，此时容器内压强变为原来的
。
①该过程的平均反应速率v（NH3）＝__________________________________________。
②N2的平衡转化率为________。
③此时若保持容器温度和体积不变，向其中再加入2.25molN2和0.5molNH3，则平衡________（填“正向”“逆向”或“不”）移动。
解析：
（1）该正反应为放热反应，升高温度，平衡逆向移动，平衡常数减小，故K1>K2。
（2）a项，各物质的浓度之比等于其化学计量数之比，不能说明反应达到平衡状态；b项，若v正（N2）∶v逆（H2）＝1∶3，即v正（N2）＝
v逆（H2）时，反应达到平衡状态；c项，容器内压强保持不变，说明气体物质的量不变，反应达到平衡状态；d项，由于混合气体的质量不变，容器的容积不变，不论反应是否达到平衡状态，混合气体的密度均不变，即混合气体密度保持不变不能说明反应达到平衡状态；e项，混合气体的总质量不变，若混合气体的平均摩尔质量不变，则混合气体的总物质的量不变，反应达到平衡状态；f项，氨的体积分数保持不变，说明气体物质的量不变，反应达到平衡状态。
（3）① N2（g）＋3H2（g）2NH3（g）
起始（mol） 1 3 0
转化（mol） x 3x 2x
平衡（mol） 1－x 3－3x 2x
则
＝
，解得：
x＝0.25，则v（NH3）＝
＝0.05mol·L－1·min－1。
②N2的平衡转化率＝
×100%＝25%。
③c（NH3）＝0.5mol·L－1，c（H2）＝（3－3×0.25）mol·L－1＝2.25mol·L－1，c（N2）＝（1－0.25）mol·L－1＝0.75mol·L－1，则K＝
＝
＝
。
此时若保持容器温度和体积不变，向其中再加入2.25molN2和0.5molNH3，则c（NH3）＝
＝1mol·L－1，c（N2）＝
＝3mol·L－1，c（H2）＝2.25mol·L－1，则Q＝
＝
＝K，故平衡不发生移动。
答案：
（1）>
（2）cef （3）①0.05mol·L－1·min－1
②25% ③不
15．氨是一种重要的化工原料，在工农业生产中有广泛的应用。
（1）工业上可用天然气为原料来制取合成氨的原料气氢气。
某研究性学习小组的同学模拟工业制取氢气的原理，在一定温度下，体积为2L的恒容密闭容器中测得如下表所示数据。
请回答下列问题：
时间/min
CH4（mol）
H2O（mol）
CO（mol）
H2（mol）
0
0.40
1.00
0
0
5
a
0.80
c
0.60
7
0.20
b
0.20
d
10
0.21
0.81
0.19
0.64
①分析表中数据，判断5min时反应是否处于平衡状态？
________（填“是”或“否”），前5min反应的平均反应速率v（CH4）＝________。
②该温度下，上述反应的平衡常数K＝________。
③反应在7～10min内，CO的物质的量减少的原因可能是________（填字母）。
A．减少CH4的物质的量 B．降低温度
C．升高温度D．充入H2
（2）氨的催化氧化：
4NH3（g）＋5O2（g）4NO（g）＋6H2O（g）是工业制硝酸的重要反应，在1L密闭容器中充入4molNH3（g）和5molO2（g），保持其他条件不变，测得c（NO）与温度的关系如图所示。
该反应的ΔH______（填“>”“<”或“＝”）0；T0温度下，NH3的转化率为________。
解析：
（1）①根据反应CH4（g）＋H2O（g）CO（g）＋3H2（g），结合表中数据5min时H2为0.60mol，可知CO为0.20mol，即c＝0.20，则a＝0.20,7min时，各物质的物质的量与5min时相同，所以5min时反应达到平衡；v（CH4）＝
＝0.02mol·L－1·min－1。
②该温度下平衡时，c（CH4）＝0.10mol·L－1，c（H2O）＝0.40mol·L－1，c（CO）＝0.10mol·L－1，c（H2）＝0.30mol·L－1，则K＝
＝0.0675。
③10min时，只有CO的物质的量减少，其他物质的物质的量都增加，所以原因只能是充入氢气，使平衡逆向移动，选D。
（2）由图像可知，NO的浓度达到最大值后，随温度升高，NO的浓度又逐渐减小，所以该反应的ΔH<0，T0时，c（NO）＝3.0mol·L－1，则反应消耗的n（NH3）＝3.0mol，NH3的转化率为
×100%＝75%。
答案：
（1）①是 0.02mol·L－1·min－1 ②0.0675 ③D
（2）< 75%
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