第2章化学反应的方向、限度与速率测试卷（含解析）高二上学期化学鲁科版（2019）选择性必修1

第2章《化学反应的方向、限度与速率》测试卷
一、单选题
1．一定条件下，下列表示4NH3(g)＋5O2(g)4NO(g)＋6H2O(g)的反应速率中，最快的是
A．v(NH3)=0.8mol·L－1·s－1 B．v(O2)=0.9mol·L－1·s－1
C．v(NO)=0.6mol·L－1·s－1 D．v(H2O)=1.0mol·L－1·s－1
2．图中的曲线是反应2A(g)+B(g) 2C(g) △H=QkJ/mol，在不同温度下的平衡曲线，x轴表示温度，y轴表示B的转化率，图中有a、b、c、d四点，则下列描述正确的是
A．Q＜0
B．容器内压强：d点＜b点
C．T1温度下若由a点达到平衡，可以采取增大压强的方法
D．c点v(正)＜v(逆)
3．一定量的与足量的碳在体积可变的恒压密闭容器中反应：，平衡时，体系中气体体积分数与温度的关系如图所示：
已知：气体分压气体总压体积分数。下列说法正确的是
A．550℃时，若充入惰性气体，、均减小，平衡不移动
B．650℃时，反应达平衡后的转化率为
C．℃时，若充入等体积的和，平衡不移动
D．925℃时，用平衡分压代替平衡浓度表示的化学平衡常数
4．在一定量的密闭容器中进行反应：A2(g)+3B2(g)2AB3(g)。已知反应过程中某一时刻A2、B2、AB3的浓度分别为0.1mol L-1，0.3mol L-1，0.2mol L-1当反应达到平衡时，可能存在的数据是（ ）
A．A2为0.2mol L-1，B为0.6mol L-1
B．A2为0.15mol L-1
C．A2、B2均为0.18mol L-1
D．AB3为0.4mol L-1
5．工业上用与、重整生产，；。下列说法正确的是
A．反应的平衡常数可表示为
B．1molCO和3mol充分反应时放出的热量为161.1kJ
C．达平衡时缩小容器体积，正反应速率增大，逆反应速率减小
D．其他条件相同，增大，的转化率下降
6．下列表述错误的是
A．CS2的结构式为：S＝C＝S
B．6CO2+6H2OC6H12O6+6O2，该变化中光能转变为化学能
C．CO2(g)+C(s)2CO(g)△H＞0，△S＞0，该反应常温下能自发进行
D．可以用酸性高锰酸钾溶液来鉴别乙醇、乙酸和苯
7．反应A(g)+B(g)C(g)+D(g)过程中的能量变化如图所示，则下列说法正确的是
A．该反应是吸热反应
B．反应体系中加入催化剂对反应热有影响
C．当反应达到平衡后，升高温度，A的转化率增大
D．改变压强与加催化剂，都不会使平衡发生移动
8．下列措施中，一定能加快化学反应速率的是
A．对于可逆反应，减小生成物浓度 B．对于铁和稀硫酸反应，改用浓硫酸实验
C．对于可逆反应，增大压强 D．对于可逆反应，升高体系的温度
9．据文献报道，用氢气制备双氧水的一种工艺简单、能耗低的方法，其反应原理如图所示。下列有关说法正确的是
A．能降低反应过程中的活化能
B．、均为该反应的催化剂
C．反应过程中所发生的反应均为氧化还原反应
D．的过程中有极性键的断裂和非极性键的形成
10．下列说法正确的是
A．化学反应速率大，则化学反应的程度一定大
B．化学平衡不发生移动，则化学反应速率不发生变化
C．化学反应速率发生变化，则化学平衡一定移动
D．恒温恒压下反应，达到平衡，充入氦气，化学反应速率减小
11．下列说法正确的是（ ）
A．增大压强（缩小容器体积），活化分子百分数增大，反应速率一定增大
B．增大反应物浓度，活化分子百分数增大，反应速率一定增大
C．降低温度，活化分子百分数增大，反应速率一定增大
D．使用催化剂，活化分子百分数增大，反应速率一定增大
12．下列叙述中，不能用勒夏特列原理解释的是
A．用饱和食盐水洗气除去氯气中的氯化氢
B．高压比常压有利于SO2和O2反应合成SO3
C．对于反应 H2(g)+ I2 (g) 2HI (g) 缩小容器体积，其他条件不变，颜色加深
D．红棕色的NO2加压后颜色先变深后变浅
13．一定温度下，在V = 1L的恒容容器中，反应2N2O(g) = 2N2(g) + O2(g)的部分实验数据如下：
反应时间 / min 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100
c(N2O) / mol·L-1 0.10 0.09 0.08 0.07 0.06 0.05 0.04 0.03 0.02 0.01 0.00
下列说法不正确的是
A．其它条件一定时，N2O的分解速率与其浓度无关
B．0~100min内，以O2表示的平均反应速率为5×10-4mol L-1 min-1
C．若某时刻N2O的转化率为50%，则此时容器内压强为初始压强的1.25倍
D．若保持体积不变，N2O初始浓度改为0.20mol/L，则反应30min时其转化率仍为30%
14．已知某化学反应的平衡常数表达式为，在不同温度下该反应的平衡常数如下表所示，下列有关叙述不正确的是
T/°C 700 800 830 1000 1200
K 1.67 1.11 1.00 0.60 0.38
A．若在1L的密闭容器中通入CO和H2O各1mol，5min后温度升高到830°C，此时测得CO为0.4 moL，则该反应未达到平衡状态
B．上述反应的正反应是吸热反应
C．该反应的化学方程式是CO(g)+H2O(g) CO2(g)+H2(g)
D．若平衡浓度符合5c(CO2)·c(H2)=3c(CO)·c(H2O)，则此时的温度为1000°C
15．我国科学家研究了不同含金化合物催化乙烯加氢[C2H4(g)+H2(g)=C2H6(g) △H=akJ·mol-1]的反应历程如下图所示，下列说法正确的是
A．1molC2H4(g)与1molH2(g)具有的能量之和小于1molC2H6(g)的能量
B．过渡态物质的稳定性：过渡态1>过渡态2
C．该反应的焓变：ΔH=—129.6kJ·mol-1
D．相应的活化能：催化剂AuF<催化剂AuPF
二、填空题
16．在容积为1.00L的容器中，通入一定量的，发生反应。100℃时，体系中各物质浓度随时间变化如图所示。80s时，改变反应温度为T，的浓度以的平均反应速率降低，经10s又达到平衡。
完成下列填空：
（1）比较N、O的原子半径：________（选填“”或“”）。
（2）在0-60s时段，反应速率________。
（3）若在相同情况下最初向该容器充入的是气体，要达到上述同样的状态，的起始浓度是________mol/L。
（4）T_____100℃（选填“”或“”），判断理由是________________。
（5）画出容器在80-90s时段内和的浓度变化________。
17．某实验小组以H2O2分解为例，研究浓度、催化剂、溶液酸碱性对反应速率的影响。在常温下按照如下方案完成实验。
实验编号 反应物 催化剂
① 10 mL 2% H2O2溶液 无
② 10 mL 5% H2O2溶液 无
③ 10 mL 5% H2O2溶液 1 mL 0.1 mol·L－1FeCl3溶液
④ 10 mL 5% H2O2溶液＋少量HCl溶液 1 mL 0.1 mol·L－1FeCl3溶液
⑤ 10 mL 5% H2O2溶液＋少量NaOH溶液 1 mL 0.1 mol·L－1FeCl3溶液
(1)催化剂能加快化学反应速率的原因是______________________________________。
(2)实验①和②的目的是__________________________________。
实验时由于没有观察到明显现象而无法得出结论，资料显示，通常条件下H2O2较稳定，不易分解，为了达到实验目的，你对原实验方案的改进是_______________________。
(3)实验③④⑤中，测得生成氧气的体积随时间变化的关系如图所示。
分析上图能够得出的实验结论是______________________。
三、实验题
18．I.过二硫酸()是一种白色晶体，其酸及盐均为强氧化剂。
(1)过二硫酸中硫元素的化合价为____。
(2)过二硫酸受热容易分解，下列可能加快过二硫酸分解的固体物质是____。
A．MnO2 B．NaNO3 C．Fe2(SO4)3 D．K2O
(3)在Ag+及加热的条件下，S2O可将溶液中的Mn2+氧化为MnO，该反应的离子方程式为____。
II.某兴趣小组用0.50mol·L-1KI、0.2%淀粉溶液、0.20mol·L-1K2S2O8、0.10mol·L-1Na2S2O3等试剂，探究反应条件对化学反应速率的影响。
已知：S2O+2I-=2SO+I2(慢) I2+2S2O=2I-+S4O(快)
(4)向KI、Na2S2O3与淀粉的混合溶液中加入一定量的K2S2O8溶液，当溶液中的____耗尽后，溶液颜色无色变为蓝色。为确保能观察到蓝色，S2O与S2O初始的物质的量需满足的关系为n(S2O)：n(S2O)____2(填“大于”、“等于”或“小于”)。
(5)为探究反应物浓度对化学反应速率的影响，设计的实验方案如表：
实验序号 体积V/mL
K2S2O8溶液 水 KI溶液 Na2S2O3溶液 淀粉溶液
① 10.0 0.0 4.0 4.0 2.0
② 9.0 1.0 Va 4.0 2.0
③ 8.0 Vb 4.0 Vc 2.0
表中Vb=____mL。
19．化学理论较为枯燥，若用化学实验来阐释理论，则会使理论具有趣味性，某班级化学学习小组通过实验室制备CO2的反应探究某些化学理论。下表是实验过程中的数据及相关信息：
序号 反应温度/℃ c(HCl)/(mol·L-1) V(HCl)/mL 10g CaCO3的形状 t/min
① 20 2 10 块状 t1
② 20 4 10 块状 t2
③ 20 2 10 粉状 t3
④ 40 2 10 粉状 t4
⑤ 40 4 10 粉状 t5
表示收集CO2体积为a mL所需的时间。注：气体体积均在相同条件下测得。
(1)由表中的信息可知，实验的目的是探究__________。
(2)表格中的实验①和实验②是探究_____对化学反应速率的影响。分析表格中的信息可知，影响该化学反应速率的因素还有______________________________。
(3)收集a mLCO2所需的时间最少的是实验______________________________。
四、计算题
20．在一定温度下将2 mol A和2 mol B两种气体混合于2 L密闭容器中，发生如下反应：3A(g)+B(g)2C(g)+2D(g)，2分钟末反应达到平衡状态，生成了0.8 mol D，请填写下面空白。
(1)此反应的化学平衡常数为：______________________。
(2)如果缩小容器容积(温度不变)，则平衡________(填“右移”、“左移”或“不移动”)，平衡体系中混合气体的密度________(填“增大”、“减少”或“不变”)。
(3)若开始时只加C和D各mol，其他条件均不变，要使平衡时各物质的质量分数与原平衡相等，则还应加入________mol B。
(4)若向原平衡体系再投入A，B，C，D各1 mol，平衡________(填“右移”、“左移”或“不移动”)。
21．工业上已经实现CO2与H2反应合成甲醇。在一恒温、恒容密闭容器中充入2 mol CO2和6 mol H2，一定条件下发生反应：CO2(g)+3H2(g) CH3OH(g)+H2O(g)。测得CO2和CH3OH(g)的浓度随时间变化如下图所示。 请回答：
‘
（1）该密闭容器的容积是______________L。
（2）达到平衡状态的时刻是_______________min(填“3”或“10”)。
（3）在前10min内，用CO2浓度的变化表示的反应速率(CO2)=_____________mol／(L·min)。
（4）10min时体系的压强与开始时压强之比为______。
（5）该温度下，反应的化学平衡常数数值是____。
（6）已知： ① CO(g)+2H2(g) CH3OH(g) ΔH= -90.1 kJ·mol-1 ②CO(g) +H2O(g) CO2(g)+H2(g) ΔH= -41.1 kJ·mol-1,则CO2与H2反应合成CH3OH(g)的热化学方程式为_____，反应在10 min内所放出的热量为_____kJ.
参考答案：
1．A
【分析】同一个化学反应在相同的条件下、在同一段时间内，用不同物质表示反应速率时，其化学反应速率的数值之比等于化学计量数之比，则反应速率与化学计量数的比值越大，反应速率越快。
【详解】反应速率与化学计量数的比值越大，反应速率越快，则有：
A．；
B．；
C．；
D．；
综上，A选项中的化学反应速率最快；
答案选A。
2．B
【详解】A．随着温度的升高，B的转化率增大，说明平衡向正反应方向移动，则反应为吸热反应，Q＞0，故A错误；
B．随着温度的升高，B的转化率增大，平衡正向移动，由于正反应是熵减反应，d点＜b点，故B正确；
C．增大压强平衡向正反应方向移动，B的转化率增大，而T1温度下a点表示若想达到平衡，应是平衡向B的转化率减小的方向移动，应减小压强，故C错误；
D．c点未处于平衡状态，要达到平衡，反应应向B的转化率增大的方向移动，即向正反应方向移动，正反应速率大于逆反应速率，即v(正)＞v(逆)，故D错误；
故选B。
3．C
【详解】A．可变的恒压密闭容器中反应，550℃时若充入惰性气体，体积扩大、气体浓度都减小，v正、v逆均减小，平衡发生移动，相当于减小压强，平衡向着正向移动，故A错误；
B．由图可以知道，650℃时，反应达平衡后CO的体积分数为40%，设开始加入的二氧化碳为1mol，转化了x，则有，所以100%=40%，计算得出x=0.25mol，则CO2的转化率为：100%=25.0%，故B错误；
C．由图可以知道，T℃时，反应达平衡后CO2和CO的体积分数都为50%即为平衡状态， ℃时，若充入等体积的和，仍为CO2和CO的体积分数都为50%的状态、平衡不移动，故C正确；
D．925℃时，CO的体积分数为96%，则CO2的体积分数都为4%，设p总=P，则用平衡分压代替平衡浓度表示的化学平衡常数KP===23.04P总，故D错误；
答案选C。
4．B
【详解】已知反应过程中某一时刻A2、B2、AB3的浓度分别为0.1mol L 1，0.3mol L 1，0.2mol L 1当反应达到平衡时，用极限思维，假设反应全部正向进行，则有，假设反应全部逆向进行，则有，因此c(A2)在0和0.2mol L 1之间，c(B2)在0和0.6mol L 1之间，c(AB3)在0和0.4mol L 1之间，都不能取端点值，当c(A2)为0.18mol L 1时，Δc(A2)为0.08mol L 1，Δc(B2)为0.24mol L 1，则c(B2)为0.54mol L 1，故B符合题意。
综上所述，答案为B。
5．D
【详解】A．根据平衡常数的定义可知，反应中水为气态水，故平衡常数可表示为，A错误；
B．反应为可逆反应，则1molCO和3mol充分反应时放出的热量小于161.1kJ，B错误；
C．达平衡时缩小容器体积，物质浓度都变大，正逆反应速率都增大，反应为气体分子数增加的反应，平衡逆向移动，逆反应速率比正反应速率增加幅度更大，C错误；
D．其他条件相同，增大，相当于增加甲烷的量，能促进水的转化，但是自身转化率降低，故的转化率下降，D正确；
故选D。
6．C
【详解】A．CS2是共价化合物，S原子分别与两个C原子形成两对共用电子对，结构式为S=C=S，A正确；
B．6CO2+6H2OC6H12O6+6O2，该变化是光合作用，将光能转变为化学能，B正确；
C．CO2(g)+C(s)2CO(g) △H＞0，△S＞0，△G=△H-T△S，若反应能自发进行，则△H-T△S<0，则该反应在高温下能进行，在常温下不能自发进行，C错误；
D．乙醇能够使酸性高锰酸钾溶液褪色；乙酸与酸性高锰酸钾溶液混合，不能褪色；酸性高锰酸钾溶液与苯不能混合，也不能发生反应，出现分层；可以用酸性高锰酸钾溶液来鉴别三种物质，D正确；
故合理选项是C。
7．D
【详解】A．由图可知，该反应反应物的总能量高于生成物的总能量，为放热反应，故A错误；
B．催化剂只能改变反应速率，不会影响反应热，故B错误；
C．该反应为放热反应，升高温度，平衡逆向移动，A的转化率减小，故C错误；
D．催化剂只能影响反应速率，不变影响平衡，该反应反应前后气体体积不变，增大压强，平衡不移动，因此改变压强与加催化剂，都不会使平衡发生移动，故D正确；
答案选D。
8．D
【详解】A．对于可逆反应，减小生成物浓度，反应物之间的有效碰撞频率降低，化学反应速率降低，故A不选；
B．对于铁和稀硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气，改用浓硫酸实验，常温下会发生钝化，故B不选；
C．对于可逆反应，若参加反应的各物质中无气体，增大压强不会改变化学反应速率，故C不选；
D．对于可逆反应，升高体系的温度，活化分子百分数增大，参加反应的各物质之间的有效碰撞频率加快，化学反应速率增大，故D选；
综上所述，答案为D。
9．A
【分析】本题以制备双氧水的反应机理为载体，通过对本质、反应中间体、活化能、化学键的判断等知识的考查，进而考查考生的获取和应用信息能力、分析推理能力等，诊断考生的“宏观辨识与微观探析”“证据推理与模型认知”“化学学科核心素养水平”。
【详解】A．从图中信息可知为该制备双氧水反应的催化剂，故能降低该反应的活化能，A正确；
B．结合催化剂的特征以及图中信息可知不是该反应的催化剂，而是中间体，B错误；
C．从图中信息可知的过程中化合价没有发生变化，该反应不属于氧化还原反应，C错误；
D．结合图中信息可知过程中只有、、生成，没有形成非极性键，D错误；
故选A。
10．D
【详解】A．化学反应速率大，化学反应的程度不一定大，A错误；
B．化学平衡不发生移动，化学反应速率可能发生改变，比如使用催化剂之后，化学反应速率增大，但化学平衡不发生移动，B错误；
C．化学反应速率发生改变，化学平衡不一定移动，，比如使用催化剂之后，化学反应速率增大，但化学平衡不发生移动，C错误；
D．恒温恒压下充入氦气，体积增大，各组分浓度减小，化学反应速率减小，D正确；
故选D。
11．D
【详解】A.增大压强（缩小容器体积），增大单位体积内活化分子的个数，活化分子百分数不变，有效碰撞增加，化学反应速率增大，故A错误；
B.增大反应物浓度，增大单位体积内活化分子的个数，活化分子百分数不变，有效碰撞增加，化学反应速率增大，故B错误；
C.降低温度，活化分子百分数减小，有效碰撞减少，化学反应速率减小，故C错误；
D.使用催化剂，活化分子百分数增大，有效碰撞增大，化学反应速率加快，故D正确。
故答案选：D。
12．C
【详解】A． 氯水中存在，增大氯离子浓度使平衡左移，用饱和食盐水洗气既除去氯气中的氯化氢、又避免氯气溶解，能用勒夏特列原理解释，A不符合；
B．对于2SO2+O2 2SO3，增压促使平衡右移，则高压比常压有利于SO2和O2反应合成SO3，能用勒夏特列原理解释，B不符合；
C． 对于反应 H2(g)+ I2 (g) 2HI (g) 缩小容器体积，其他条件不变，平衡不移动，但碘蒸气浓度增大、颜色加深，不能用勒夏特列原理解释，C符合；
D．存在反应，增压促使平衡右移，红棕色的NO2加压后因浓度增大颜色先变深后因平衡右移变浅，能用勒夏特列原理解释，D不符合；
答案选C。
13．D
【详解】A．由表中数据可知，每10minc(N2O)减少0.01mol/L，可知速率始终不变，则N2O分解速率与其浓度无关，A正确；
B．0~100min内，以O2表示的平均反应速率为，B正确；
C．N2O的转化率为50%，则转化的N2O为，可知此时N2O(g)为0.05mol、N2(g)为0.05mol、O2(g)为0.025mol ，且温度和体积不变时压强之比等于物质的量之比，则此时容器内压强为初始压强的，C正确；
D．表中数据知，该反应不是可逆反应且反应速率始终不变，所以其反应速率与开始反应物浓度无关，反应至30 min时，，N2O初始浓度改为0.20mol/L，则反应30 min时其转化率为，，D错误；
故选D。
14．B
【详解】A．根据题意列三段式， ，，830°C，K=1.00，所以，则该反应未达到平衡状态，A正确；
B．由表格信息可知升高温度，K减小，正反应为放热反应，B错误；
C．由电离平衡常数表达式可知该反应的化学方程式是CO(g)+H2O(g) CO2(g)+H2(g)，C正确；
D．平衡浓度符合5c(CO2)·c(H2)=3c(CO)·c(H2O)，求得，则此时的温度为1000°C，D正确；
故答案选B。
15．C
【详解】A．由图可知，该反应为反应物总能量高于生成物的总能量的放热反应，故A错误；
B．由图可知，过渡态1的相对能量高于过渡态2，物质的能量越高，越不稳定，所以过渡态1的稳定性小于过渡态2，故B错误；
C．由图可知，反应的焓变ΔH=—[0—(—129.6kJ·mol-1)]=—129.6kJ·mol-1，故C正确；
D．由图可知，催化剂AuF、催化剂AuPF的活化能分别为109.34 kJ·mol-1、26.3 kJ·mol-1，则催化剂AuF的活化能大于催化剂AuPF，故D错误；
故选C。
16． 大于 0.06 0.2 大于 该反应正向吸热，改变温度，反应向吸热方向进行，故温度升高（或者改变温度后反应速率加快，故温度升高）
【分析】（1）同周期中从左到右元素原子的半径依次减小；
（2）根据化学反应速率的定义解答；
（3）达到上述同样的平衡状态，为等效平衡，按化学计量数换算到N2O4一边满足c(N2O4)为0.100mol/L；
（4）N2O4的浓度降低，平衡向正反应方向移动，由于正反应方向吸热，T＞100℃；
（5）依据题中改变温度，N2O4的浓度降低，则可推知平衡向正反应方向移动，再结合物质的速率之比等于参加反应的化学计量数之比得出NO2的浓度增加量。
【详解】（1）N与O均位于第二周期，N的原子序数小于O，则大于；
（2）在0-60s时段，N2O4的浓度从0.100 mol/L降低到0.040mol/L，则反应速率 =0.06；
（3）达到上述同样的平衡状态，为等效平衡，按化学计量数换算到N2O4一边满足c(N2O4)为0.1mol/L，由N2O4 2NO2，可知c(NO2)=2c(N2O4)=2×0.1mol/L=0.2mol/L，故答案为0.2mol/L；
（4）N2O4的浓度降低，平衡向正反应方向移动，由于正反应方向吸热，T＞100℃，故答案为大于；该反应正向吸热，改变温度，反应向吸热方向进行，故温度升高（或者改变温度后反应速率加快，故温度升高）；
（5）80s时，改变反应温度为T，的浓度以的平均反应速率降低，经10s又达到平衡，则NO2的 浓度以×2=，故图象可表示为：
。
【点睛】本题的难点是最后一问，各物质的浓度变化细节是关键，需要学生定量地计算得出二氧化氮的浓度变化。
17．(1)降低了反应的活化能
(2) 探究浓度对反应速率的影响 向反应物中加入等量同种催化剂(或将盛有反应物的试管放入同一热水浴中)
(3)碱性环境能增大H2O2分解的速率，酸性环境能减小H2O2分解的速率
【详解】（1）加入催化剂能使化学反应速率加快，其原因是加入催化剂降低了反应的活化能，使更多的普通分子变为活化分子，增大了活化分子的碰撞几率，使活化分子的有效碰撞增多，从而加快反应速率。
（2）实验①和②的区别是①中H2O2的浓度小，②中H2O2的浓度大，所以实验①和②的目的是探究浓度对反应速率的影响。为了能够通过实验①和②探究浓度对反应速率的影响，对原实验方案进行改进，可向反应物中加入等量同种催化剂或将盛有反应物的试管放入同一热水浴中观察实验现象。
（3）由图象知实验⑤反应速率最快，实验④反应速率最慢，说明碱性环境能增大H2O2分解的速率，酸性环境能减小H2O2分解的速率。
18．(1)+6
(2)AC
(3)2Mn2++5S2O+8H2O2MnO+10SO+16H+
(4) S2O或Na2S2O3 小于
(5)2.0
【解析】(1)
根据过二硫酸结构可知硫与4个氧形成6对共用电子对，共用电子对偏向氧，偏离硫，所以硫为+6价；
(2)
已知MnO2、Fe3＋对过氧化氢分解的催化作用，过氧化氢和过二硫酸都含有过氧键，则过硫酸钾分解时，也可用MnO2、Fe2(SO4)3作催化剂，答案选AC；
(3)
在Ag+及加热的条件下，S2O可将溶液中的Mn2+氧化为MnO，其还原产物是硫酸根，则该反应的离子方程式为2Mn2++5S2O+8H2O2MnO+10SO+16H+；
(4)
向KI、Na2S2O3与淀粉的混合溶液中加入一定量的K2S2O8溶液，先发生S2O+2I-=2SO+I2(慢)，后发生I2+2S2O=2I-+S4O(快)，当S2O耗尽后，碘才能与淀粉作用显示蓝色，根据I2+2S2O=2I-+S4O(快)方程式知，I2与S2O的物质的量的关系为1：2，即1mol碘需2mol S2O，根据方程式S2O+2I-=2SO+I2(慢)知，生成1mol碘需为1mol S2O，即n(S2O)：n(S2O)=2：1，为确保能观察到蓝色，碘需有剩余，即n n(S2O)：n(S2O)＜2：1；
(5)
对照实验①和②发现，实验②取的0.20mol L-1K2S2O8溶液的体积9mL，比实验①少了1mL，说明取的K2S2O8物质的量少，加水1mL，保证了溶液的体积不变，所以在其它条件不变的情况下，探究的是该反应速率与K2S2O8浓度的关系，同样原理对照实验①和③，为保证溶液的体积相同，须加2mL水。
19． 外界条件对化学反应速率的影响 浓度 反应物间的接触面积、温度 ⑤
【详解】(1)通过表中不同的温度、盐酸不同的浓度和碳酸钙不同的形状可知该实验的目的是探究外界条件对化学反应速率的影响，故答案为：外界条件对化学反应速率的影响；
(2)表中实验①和实验②的温度、收集气体体积、碳酸钙形状均相同，不同的是实验①的c(HCl)=2mol·L-1，实验②的c(HCl)=4mol·L-1，故这两个实验探究的是浓度对化学反应速率的影响，故答案为：浓度；反应物间的接触面积、温度；
(3)实验⑤的温度最高、浓度最大，且碳酸钙为粉末状态，故实验⑤的反应速率最大，所用时间最少，故答案为：⑤。
20． 0.5 不移动 增大 左移
【详解】(1)根据方程式3A(g)+B(g)2C(g)+2D(g)中物质转化关系可知：若反应达到平衡时产生0.8 mol D，必然同时产生0.8 mol C，反应消耗1.2 mol A和0.4 mol B，平衡时各种气体的物质的量分别是n(A)=2 mol-1.2 mol=0.8 mol，n(B)=2 mol-0.4 mol=1.6 mol，n(C)= n(D)=0.8 mol，由于容器的容积是2 L，则各种气体的平衡浓度分别是c(A)=0.4 mol/L，c(B)=0.8 mol/L，c(C)=c(D)=0.4 mol/L，带入平衡常数表达式可得K==0.5；
(2)如果缩小容器容积(温度不变)，容器内气体压强增大。由于该反应是反应前后气体物质的量不变的反应，增大压强，化学平衡不移动；
由于反应混合物都是气体，反应前后气体的总质量不变，气体体积减小，则混合气体的密度会增大；
(3)由于平衡时各物质的质量分数与原平衡相等，则平衡为等效平衡。反应前后气体体积不变，根据化学计量数一边倒转化到方程式的左边，满足n(A)：n(B)=1：1即可。认为C和D各mol是由A、B反应产生的，则相当于开始时加入A：=2 mol，加入B： mol，假设还应该加入B的物质的量为x，则2 mol：(x+) mol=2 mol：2 mol，解得x=mol；
(4)若向原平衡体系再投入A，B，C，D各1 mol，则此时各种气体的浓度c(A)=(0.4+0.5)mol/L=0.9 mol/L，c(B)=(0.8+0.5)mol=1.3 mol/L，c(C)=c(D)= (0.4+0.5)mol/L=0.9 mol/L，Qc=＞0.5，则化学平衡向左移动。
21． 2 10 0.075 5：8 5.3 CO2(g)+ 3H2 (g)= CH3OH(g) ΔH=-49kJ/mol 73.5
【分析】(1)图示起始时CO2的物质的量为2 mol，浓度为1mol/L，结合c=计算容器的体积；
(2)当各物质的浓度不再随时间的变化而变化时，反应处于平衡状态；
(3)根据v=计算反应速率；
(4)恒温恒容条件下，容器内压强与气体的物质的量成正比；
(5)平衡常数K=；
(6)已知： ① CO(g)+2H2(g) CH3OH(g) ΔH= -90.1 kJ·mol-1，②CO(g) +H2O(g) CO2(g)+H2(g) ΔH= -41.1 kJ·mol-1，由盖斯定律①-②得CO2(g)+3H2(g) CH3OH(g)+H2O(g)，则可计算△H和平衡时反应放出的热量。
【详解】(1)图示起始时CO2的物质的量为2 mol，浓度为1mol/L，则容器的体积V===2L；
(2)当反应进行到10min时，各物质的浓度不再随时间的变化而变化，此时反应处于平衡状态；
(3)平衡时CO2的物质的量浓度0.25mol/L，△c=1mol/L-0.25mol/L=0.75mol/L，则(CO2)====0.075 mol／(L·min)；
(4)由CO2(g)+3H2(g) CH3OH(g)+H2O(g)可知平衡时H2的物质的量浓度为-0.75mol/L×3=0.75 mol/L，H2O(g)的浓度为0.75mol/L,结合恒温恒容条件下，容器内压强与气体的物质的量成正比，可知10min时体系的压强与开始时压强之比为=5:8；
(5)平衡常数K===5.3；
(6)已知： ① CO(g)+2H2(g) CH3OH(g) ΔH= -90.1 kJ·mol-1，②CO(g) +H2O(g) CO2(g)+H2(g) ΔH=-41.1 kJ·mol-1，由盖斯定律①-②得CO2(g)+3H2(g) CH3OH(g)+H2O(g)，则此反应的△H=(-90.1 kJ·mol-1)-(-41.1 kJ·mol-1)=ΔH=-49kJ/mol；
反应在10 min内参加反应的CO2的物质的量为0.75mol/L×2=1.5mol,放出的热量为49kJ/mol×1.5mol=73.5kJ。
【点睛】盖斯定律的应用，首先要根据所求的反应分析，分析以下几点：①所求反应中的反应物在哪个反应中？是反应物还是生成物？②所给反应中哪些物质是所求反应中没有的？③如何才能去掉无用的？然后，通过相互加减，去掉无关物质；将所对应的△H代入上述化学方程式的加减中就可以了。