第2章 化学反应的方向、限度与速率 测试题（含解析） 2023-2024学年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 测试题
一、选择题
1．有催化剂的合成塔中发生的反应为 ，。298K下合成氨反应的平衡常数K=4.1×106，下列说法错误的是
A．合成氨反应在298K时进行得比较完全
B．合成氨反应在298K时反应速率较快
C．仅从K的值无法得知该反应的平衡转化率
D．改变温度，K的值也会变化
2．下列事实不能用勒夏特列原理解释的是
A．100℃时，纯水的pH≈6
B．实验室用过氧化氢制取氧气时，常常加入MnO2固体
C．实验室常用排饱和食盐水的方法收集氯气
D．工业上采用高压条件合成氨气
3．下列实验能达到目的的是
实验目的 实验方法或操作
A 测定中和反应的反应热 用保温杯替代烧杯更有利于减少热量散失，同时可以用温度传感器采集反应溶液的温度，实现化学实验数字化、形象化
B 探究浓度对化学反应速率的影响 量取同体积不同浓度的NaClO溶液，分别加入等体积等浓度的溶液，对比现象
C 探究催化剂对反应速率的影响 将等体积等浓度的氯化铁和硫酸铜溶液分别加入到体积相同的2%和10%的溶液中，对比产生气泡的快慢
D 检验的存在 向待测液中先加入氯化钡溶液，再加入稀盐酸，观察是否有白色沉淀产生
A．A B．B C．C D．D
4．已知在相同条件下，① K1；② K2 ③ K3。则K1，K2、K3的关系正确的是
A． B．
C． D．
5．不同催化剂会改变反应的选择性[CH3OCH3的选择性= ]，在某催化剂催化下发生的两个反应的能量变化如图所示，下列说法错误的是
A．ΔH1< ΔH2
B．反应①、反应②均为放热反应
C．在该条件下，CH3OCH3(g)的生成速率比C2H4(g)的大
D．改变加入的催化剂，可使E2- E1的值变小
6．可逆反应，用不同物质表达的反应速率如下，其中反应速率最快的是
A． B．
C． D．
7．设反应N2(g)+3H2(g)2NH3(g) ΔH<0的反应速率为v1；反应2NH3(g)N2(g)+3H2(g) ΔH>0的反应速率为v2对于上述反应，当温度降低时，v1和v2的变化情况为
A．同时增大 B．同时减小
C．v1增大，v2减小 D．v1减小，v2增大
8．在恒温下的密闭容器中，反应CO2(g)＋C(s)2CO(g)已经达到平衡状态的标志是
A．容器中CO2、C和CO共存 B．CO2和CO的物质的量浓度相等
C．CO的物质的量浓度不再变化 D．容器中CO2、C、CO的物质的量比为1:1:2
9．下列叙述中，能用勒夏特列原理解释的是
A．可用饱和食盐水除去中的HCl气体
B．加入稀硫酸，可促进酯的水解
C．恒压的体系中充入惰性气体后颜色变浅
D．配制溶液应让试剂瓶中留有少量铁粉
10．反应C(s)＋H2O(g)CO(g)＋H2(g)在一可变容积的密闭容器中进行，下列条件的改变对其反应速率几乎无影响的是
①增加C的量 ②保持体积不变，充入N2使体系压强增大
③将容器的体积缩小一半 ④保持压强不变，充入N2使容器体积变大
A．①④ B．②③ C．①② D．③④
11．在密闭容器中进行如下反应：X2(g)+Y2(g)2Z(g)，已知X2、Y2、Z的起始浓度分别为0.1 mol L-1、0.3 mol L-1、0.2 mol L-1，在一定条件下，当反应达到平衡时，各物质的浓度有可能是
A．X2为0.2 mol L-1 B．Y2为0.2 mol L-1
C．Z为0.3 mol L-1 D．Z为0.45 mol L-1
12．通过2NO(g)+2CO(g) 2CO2(g)+N2(g) ΔH=-746.5kJ·mol-1催化还原的方法，可将汽车尾气中有害气体转化为无害气体。下列说法正确的是
A．该反应在任何条件下都能自发进行
B．反应的平衡常数可表示为K=
C．其它条件不变，增大的值，NO的转化率下降
D．使用高效的催化剂可以降低反应的焓变
13．下列关于化学反应方向的说法正确的是
A．凡是放热反应都是自发反应 B．凡是熵增大的反应都是自发反应
C．凡是吸热反应都不是自发反应 D．反应是否自发，需要综合考虑反应焓变和熵变
14．关于反应3O2（g）2O3（g），反应过程中能量的变化如图所示.下列有关该反应的ΔH、ΔS的说法中正确的是
A．ΔH<0 ΔS<0 B．ΔH>0 ΔS<0
C．ΔH<0 ΔS>0 D．ΔH>0 ΔS>0
15．下列关于化学反应方向及其判据的说法错误的是（ ）
A．1mol H2O在不同状态时的熵值：S[H2O（s）]＜S[H2O（g）]
B．放热反应都可以自发进行，而吸热反应不能自发进行
C．2KClO3（s）＝2KCl（s）+3O2（g）△H＞0能否自发进行与温度有关
D．常温下，反应C（s）+CO2（g）＝2CO（g）不能自发进行，则该反应的△H＞0
二、填空题
16．的制取及在烟气、废水处理方面的应用是当前科学研究的热点。
(1)工业上利用、联合去除废水中的次磷酸根()，转化过程如图-1，过程(Ⅰ)的产物微粒有、羟基自由基(·OH)和。
①羟基自由基(·OH)的电子式为 。
②转化过程(Ⅰ)的离子反应方程式 。
(2)①在催化剂α-FeOOH的表面上会分解产生·OH，·OH可将烟气中的NO氧化而除去。当浓度一定时，NO的脱除效率与温度的关系如图-2。温度高于180℃，NO的脱除效率降低的可能原因是 。
②可催化加快氧化废水中氰根()的去除速率。其他条件相同时，总氰化物(、HCN等)去除率随溶液初始pH变化如图-3。当溶液初始pH>10时，总氰化物去除率下降的原因可能是 。
(3)工业上用“乙基蒽醌法”和“氧阴极还原法”来制备过氧化氢。
①“乙基蒽醌法”反应过程如图-4，写出总反应的化学方程式 。
②“氧阴极还原法”的制备原理如图-5，a极的电极反应式为 。
17．（1）可逆反应2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)；ΔH<0，在其他条件不变时，
①升温反应速率 ，增大压强反应速率 ；
②达到化学平衡时，v正(SO2) (填“大于”“小于”或“等于”)v逆(SO3)；若平衡后增加O2的浓度，平衡向 方向移动，SO2的转化率 ；若升高温度，则平衡向 方向移动。
（2）将等物质的量的A、B、C、D四种物质混合，发生如下反应：aA＋bBcC(s)＋dD，当反应进行一定时间后，测得A减少了nmol，B减少了nmol，C增加了nmol，D增加了nmol，此时达到化学平衡，该化学方程式中各物质的系数为：a＝ 、b＝ 、c＝ 、d＝ 。
18．常见的氮氧化物有NO、NO2、N2O5等。
(1)在一定条件下，N2与O2反应生成1molNO气体，吸收90kJ的热量。该反应的热化学方程式为 。
(2)在800℃，2L密闭容器中，发生反应2NO(g)+O2(g)2NO2(g)，体系中NO物质的量随时间变化如表：
时间/s 0 1 2 3 4 5
n(NO)/mol 0.020 0.010 0.008 0.007 0.007 0.007
①0~2s，以O2的浓度变化表示该反应的平均速率(O2)= mol·L-1·s-1。
②若要进一步提高该反应的化学反应速率，除了使用催化剂和升高温度外，还可以采取的措施有 (填一种)。
③若上述反应在恒容的密闭容器中进行，判断该反应达到平衡状态的标志是 。
a．c(NO)：c(O2)=2：1
b．每消耗1molO2的同时生成2molNO2
c．混合气体的颜色保持不变
19．在密闭容器中，使2molN2和6 mol H2混合发生下列反应：N2(g)+3H2(g) 2NH3(g) ΔH<0。
(1)当反应达到平衡时，N2和H2的浓度比是 ；N2和H2的转化率比是 。
(2)升高平衡体系的温度(保持体积不变)，混合气体的平均相对分子质量 ，密度 (填“变大”、“变小”或“不变”)。
(3)当达到平衡时，充入氩气，并保持压强不变，平衡将 (填“正向”、“逆向”或“不”)移动。
20．一定条件下，将NO2与SO2以体积比1：1置于恒温恒容的密闭容器中发生反应，到平衡时NO与NO2的体积之比为37：13，则在该温度下反应：NO2(g)+SO2(g) SO3(g)+NO(g)的平衡常数K=
21．把0.6molX气体和0.6molY气体混合于2L密闭容器中，使它们发生如下反应：2X(气)+Y(气)=nZ(气)+3W(气)。2min末已生成0.3molW，若测知以Z的浓度变化表示的反应速率为0.15mol/(L·min)，计算：
(1)前2min内用X的浓度变化表示的平均反应速率为 。
(2)2min末时Y的浓度为 。
(3)化学反应方程式中n的值为 。
22．H2作为重要的化工原料及清洁能源，一直备受关注。请回答下列问题：
I．利用H2人工固氮，其反应原理为N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)。
(1)下表为部分化学键的键能(键能：断开1mol化学键所需的热量)：
化学键 N≡N H-H N-H
键能(kJ mol-1) 946 436 391
每有0.5molN2参与人工固氮， (填“吸收”或“放出”)的能量为 kJ。
(2)一定温度下，向体积为1L的刚性密闭容器中充入0.1molN2和0.3molH2，发生反应：N2(g)＋3H2(g) 2NH3(g)。若保持温度不变，某兴趣小组同学测得反应过程中容器内压强随时间变化关系如图所示：
①0～2min内，用NH3表示该反应的速率为 mol·L-1·min-1。
②N2的转化率为 。
③能说明上述反应已达到平衡状态的是 (填选项字母)。
A．容器内N2、H2的浓度之比为1：3
B．3(N2)=(H2)
C．混合气体的密度保持不变
D．容器中气体的平均相对分子质量不随时间而变化
E．混合气体的压强不随时间而变化
Ⅱ.CO与H2反应可制备CH3OH，由CH3OH和O2构成的质子交换膜燃料电池的结构示意图如下。
(3)电池总反应为2CH3OH+3O2=2CO2+4H2O，则c电极是 (填“正极”或“负极”)，c电极的电极反应式为 。若外电路中转移2 mol电子，则上述燃料电池所消耗的O2在标准状况下的体积 L。
23．过氧化氢和碘化氢是两种重要的化工产品，在工业生产、医疗生活中应用广泛。
已知：
①碘化氢可由红磷和碘混合制取，条件是加少量水微热，同时获得另外一种化工产品—亚磷酸(H3PO3)。
②室温下，过氧化氢与碘化氢发生反应，实验数据如图所示(纵坐标代表从混合到出现棕黄色的时间，横坐标代表H2O2或HI的浓度)。
回答下列问题：
(1)写出由红磷和碘制取碘化氢的化学方程式 。
(2)通过图1数据，从影响化学反应速率的因素考虑，可以得出的结论是 。
(3)取等浓度的过氧化氢和碘化氢，分别升高不同温度，发现升高温度较小的一组，棕黄色出现加快，升高温度较大的一组，棕黄色出现反而变慢，请你分析解释原因 。
(4)某同学欲用碘化钾替代氢碘酸验证上述实验结果，在实验过程中，观察到产生了无色气体。查阅资料提出两种假设：
假设1：KI可能是过氧化氢分解反应的催化剂。反应机理如下：
KI＋H2O2→KIO＋H2O KIO→KI＋O2↑
假设2：H2O2＋2KI=2KOH＋I2，生成的OH-对双氧水的分解起到促进作用。
请设计实验验证假设2成立： 。
【参考答案】
一、选择题
1．B
解析：A．一般K就认为反应进行得较完全，298K下合成氨反应的平衡常数K=4.1×106，因此合成氨反应在298K时进行得比较完全，A正确；
B．K较大，不能说明速率较快，B错误；
C．没有具体反应数据，仅从K的值无法得知该反应的平衡转化率，C正确；
D．K只和温度有关，改变温度，K的值也会变化 ，D正确；
故选B。
2．B
解析：A．温度升高，促进水的电离，pH减小，A不符合题意；
B．实验室用过氧化氢制取氧气时，常常加入MnO2固体作为催化剂加快反应速率，催化剂不能使平衡移动，不可以用勒夏特列原理解释，B符合题意；
C．氯化钠在溶液中完全电离，所以饱和食盐水中含有大量的氯离子，氯气溶于水的反应是一个可逆反应，Cl2+H2OHClO+H++Cl-，由于饱和食盐水中含有大量的氯离子，相当于氯气溶于水的反应中增加了大量的生成物氯离子，根据勒夏特列原理，平衡向逆反应方向移动，氯气溶解量减小，可以勒夏特列原理解释，C不符合题意；
D．工业合成氨的反应为可逆反应，增大压强，有利于平衡向正反应分析移动，可以勒夏特列原理解释，D不符合题意；
故选B。
3．A
解析：A．测定中和反应的反应热可以用保温杯替代烧杯更有利于减少热量散失，同时可以用温度传感器采集反应溶液的温度，实现化学实验数字化、形象化，A项正确；
B．NaClO溶液和的溶液反应无明显现象，无法根据实验现象进行浓度对化学反应速率影响的实验探究，B项错误；
C．探究催化剂对反应速率的影响，应将等体积等浓度的氯化铁和硫酸铜溶液应该加入到体积相同的浓度相同溶液中，还应该准备不加氯化铁和硫酸铜的对照实验C项错误；
D．先加入稀盐酸，排除氯离子的干扰，再加入氯化钡溶液，D项错误；
答案选A。
4．D
解析：根据盖斯定律可得，反应③=反应①＋2×反应②，则，故选D。
5．D
解析：A．由图可知，均为放热反应，且生成乙烯放出热量多，焓变为负，则ΔH1< ΔH2，A正确；
B．图中反应物总能量大于生成物总能量，则反应①、反应②均为放热反应，B正确；
C．由图可知CH3OCH3(g)的生成反应活化能较低，则反应速率比生成C2H4(g)的快，C正确；
D．催化剂可降低反应的活化能，不影响焓变，则E2-E1将不变，D错误；
故选D。
6．A
解析：反应速率与化学计量数的比值越大，反应速率越快，则
A．；
B．；
C．
D．物质D是固体，浓度视为常数，不能用化学反应速率表示；
A中比值最大，反应速率最快，故选：A。
7．B
解析：温度降低对任何化学反应都是使反应速率减小，即v1和v2的变化情况为同时减小；
故选B。
8．C
解析：A．该反应是可逆反应，CO2、C不能完全反应，容器中CO2、C和CO一直存在，当容器中CO2、C和CO共存时，不能说明反应达到平衡，故A不选；
B．CO2和CO的物质的量浓度相等，不能说明正反应速率等于逆反应速率，不能说明反应达到平衡，故B不选；
C．CO的物质的量浓度不再变化，说明正反应速率等于逆反应速率，说明反应达到平衡，故C选；
D．容器中CO2、C、CO的物质的量比为1:1:2时无法判断正逆反应速率是否相等，故也就无法判断反应是否处于平衡状态，故D不选；
故选C。
9．A
解析：A．与水反应存在化学平衡：，使用饱和食盐水时，由于HCl在水中溶解度很大，可除去杂质HCl，同时由于溶液中c(Cl-)增大，化学平衡逆向移动，导致的溶解量、反应量减小，因此可减少的损失，能用勒夏特列原理解释，故A符合题意；
B．酯在酸或碱的作用下能与水发生水解反应，加入稀硫酸，仅起催化作用，与平衡移动无关，故B不符合题意；
C．体系中存在化学平衡：，恒压的下充入惰性气体后颜色变浅，是因为容器容积变大，气体浓度变小，而平衡逆向移动，颜色应该变深，则不能用平衡移动原理解释，故C不符合题意；
D．溶液中加入少量铁粉防止+2价的铁被氧化为+3价的铁，与平衡移动无关，故D不符合题意；
答案选A。
10．C
解析：①C在该反应中是固体，增加固体的量不会影响反应物浓度等，不会改变化学反应速率；
②N2不参加化学反应，保持体积不变，充入N2不会改变反应物分压，化学反应速率不变；
③压缩体积将使参加反应的物质浓度增大，化学反应速率将增大；
④N2不参加化学反应，保持压强不变，充入N2使容器体积变大，参加反应的各物质的分压将减小，化学反应速率将减小；
综上所述，条件的改变对其反应速率几乎无影响的是①②，故答案为C。
11．C
【分析】化学平衡的建立，既可以从正反应开始，也可以从逆反应开始，或者从正逆反应开始。不论从哪个方向开始，物质都不能完全反应。根据可逆反应的特点分析判断。
解析：A．若平衡时c(X2)=0.2 mol L-1，则根据物质反应转化关系可知，会消耗Z的浓度为0.2 mol L-1，此时c(Z)=0，但该反应是可逆反应，生成物不能完全转化为反应物，A不符合题意；
B．若平衡时c(Y2)=0.2 mol L-1，则根据物质反应转化关系可知，会消耗X2的浓度为0.1mol L-1，此时c(X2)=0，但该反应是可逆反应，反应物不能完全转化为生成物，B不符合题意；
C．若c(Z)=0.3 mol L-1，△c(Z)=0.1 mol L-1，则反应会消耗X2、Y2的浓度0.05 mol/L，此时c(X2)=0.05 mol L-1，c(Y2)=0.25 mol L-1，三种物质都存在，符合可逆反应的特点，C符合题意；
D．反应开始时c(Z)=0.2 mol L-1，若平衡时c(Z)=0.45 mol L-1，△c(Z)=0.25 mol L-1，就要消耗X2、Y2的浓度0.125 mol L-1，但反应开始时X2只有0.1 mol L-1，可见不可能反应生成0.25 mol L-1的Z，故平衡时Z不可能为0.45 mol L-1，D不符合题意；
故合理选项是C。
12．C
解析：A．反应为放热的熵减反应，根据反应可以自发进行，则反应在低温下可以自发进行，A错误；
B．平衡常数等于生成物浓度系数次方之积与反应物浓度系数次方之积的比；反应的平衡常数可表示为K=，B错误；
C．其它条件不变，增大的值，相当于增加NO投料，会促进CO的转化，但是NO自身的转化率下降，C正确；
D．催化剂改变反应速率，不改变反应的焓变，D错误；
故选C。
13．D
解析：A．若放热反应为熵减反应，当温度较高时，反应不一定能自发进行，A不正确；
B．若熵增反应为吸热反应，在低温时反应难以自发进行，B不正确；
C．若吸热反应的熵值增大，则在高温时可能自发进行，C不正确；
D．反应是否能自发进行，需要从焓判据和熵判据进行综合分析，D正确；
故选D。
14．B
解析：该反应的反应物能量比生成物能量低，为吸热反应，ΔH>0，该反应是熵减的化学反应，ΔS<0，选B。
15．B
解析：A、物质聚集状态不同熵值不同，气体S＞液体S＞固体S，1mol H2O在不同状态时的熵值：S[H2O（s）]＜S[H2O（g）]，故A说法正确；
B、反应的自发性由焓变和熵变共同决定，当△G＝△H﹣T△S＜0时反应能自发进行，△G＞0时反应不能自发进行。焓变小于零的反应为放热反应，△H＜0，若△S＜0，高温下可以使△G＞0，反应不能自发进行；焓变大于零的反应为吸热反应，△H＞0，若△S＞0，高温下可以使△G＜0，反应可自发进行，故B说法错误；
C、△H＞0、△S＞0，则在高温下△H﹣T△S＜0可以成立，反应可自发进行，故反应能否自发进行与温度有关，故C说法正确；
D、常温下，反应C（s）+CO2（g）＝2CO（g）反应不能自发进行，则△H﹣T△S＞0，因为△S＞0的反应，则△H＞0，故D说法正确。
二、填空题
16．(1) Fe2++H2O2═Fe3++·OH+OH-
(2)180℃以后， OH分解成O2和H2O，NO的脱出效率下降 随着pH升高，c(OH-)逐渐增大，Cu2+转化为Cu(OH)2，催化效率降低
(3) 2H2O-4e-=4H++O2↑
解析：（1）①羟基中O有1个单电子，O周围有7个电子，电子式为 ；
②过程(Ⅰ)的反应物是Fe2+和H2O2，产物微粒有、羟基自由基(·OH)和，故反应方程式为Fe2++H2O2═Fe3++·OH+OH-；
（2）①升温至80℃以上，大量汽化的H2O2能使NO的脱除效率显著提高的原因是H2O2与催化剂的接触更好，产生更多的 OH， OH浓度增大，与NO混合更充分，温度高于180℃，NO的脱除效率降低的原因是： OH分解成O2和H2O，NO的脱出效率下降；
②随着pH升高，c(OH-)逐渐增大，Cu2+转化为Cu(OH)2，使Cu2+减少，催化剂的催化效率降低，氰化物去除率下降；
（3）①通过图示可知，用乙基蒽醌作催化剂制取双氧水，反应为：；
②由电解装置图可知阳极a表面消耗水，产生氧气，则电极方程式为2H2O-4e-=4H++O2↑。
17．增大 增大 等于 正反应 增大 逆反应 2 1 3 2
【分析】(1)①升高温度、增大压强，反应速率都增大；
②达到平衡时，正反应速率=逆反应速率；增大反应物浓度，平衡正向移动，另一个反应物的转化率增大；升高温度，平衡向吸热反应的方向移动；
(2)同一反应同一时间段内，参加反应的各物质的物质的量之比等于其化学计量数之比。
解析：(1)①无论反应是放热反应或吸热反应，升高温度，反应速率均增大；对于有气体参与的反应，增大压强，反应速率增大；
②达到平衡后，各组成的浓度不再改变，则v正(SO2)等于v逆(SO3)；增大反应物的浓度，平衡向正反应方向移动，另一个反应物消耗更多，则SO2的转化率增大；该反应正反应为放热反应，若升高温度，平衡向着反应吸热方向移动，即向逆反应方向移动；
(2)同一反应同一时间段内，参加反应的各物质的物质的量之比等于其化学计量数之比，则
，则：a=2，b=1，c=3，d=2。
18．(1)N2(g)+O2(g)=2NO(g) =+180kJ/mol
(2)0.0015 增大NO、O2的浓度或者缩小容器体积以增大压强 c
解析：(1)
根据热化学方程式的书写原则可知，在一定条件下，N2与O2反应生成1molNO气体，吸收90kJ的热量，该反应的热化学方程式为N2(g)+O2(g)=2NO(g) =+180kJ/mol，故答案为：N2(g)+O2(g)=2NO(g) =+180kJ/mol；
(2)
①由题干表中信息可知，0~2s，以NO的浓度变化表示该反应的平均速率为：=0.003 mol·L-1·s-1，又知同一反应同一时间段内不同物质表示的反应速率之比等于化学计量系数之比，则以O2的浓度变化表示该反应的平均速率(O2)== ×0.003 mol·L-1·s-1=0.0015mol·L-1·s-1，故答案为：0.0015；
②根据影响反应速率的因素可知，若要进一步提高该反应的化学反应速率，除了使用催化剂和升高温度外，还可以采取的措施有增大NO、O2的浓度或者缩小容器体积以增大压强，故答案为：增大NO、O2的浓度或者缩小容器体积以增大压强；
③a．已知化学平衡的特征为反应体系各组分的浓度保持不变而不是相等或成比例，故c(NO)：c(O2)=2:1时不能说明反应达到化学平衡，a不合题意；
b．已知每消耗1molO2的同时生成2molNO2均表示正反应速率，而化学平衡的本质是正逆反应速率相等，b不合题意；
c．由于反应体系中NO、O2均为无色，NO2为红棕色，则反应过程中混合气体的颜色一直在改变，则混合气体的颜色保持不变说明NO2的浓度不变，化学反应达到平衡状态，c符合题意；
故答案为：c。
19．1∶3 1∶1 变小 不变 逆向
解析：(1)对于N2(g)+3H2(g)2NH3(g) ΔH<0，在密闭容器中，开始时n(N2)∶n(H2)=2∶6=1∶3，反应时消耗n(N2)∶n(H2)=1∶3，故平衡时n(N2)∶n(H2)=1∶3，所以c(N2)∶c(H2)=1∶3，转化率之比为1∶1，故答案为：1∶3；1∶1；
(2)升高温度，平衡向逆反应方向移动，气体的总物质的量增大，总质量不变，故平均相对分子质量变小，由ρ=知密度不变，故答案为：变小；不变；
(3)达平衡后，保持压强不变，充入氩气，使体系体积增大，浓度减小，相当于减小压强，使平衡逆向移动，故答案为：逆向。
20．1
解析：知NO2与SO2的体积比为1：1，设初始NO2与SO2的物质的量均为a mol，变化量为x mol，则可列出三段式：，又平衡时NO与NO2的体积之比为37：13，则x：(a-x)=37：13，解得x=a，该反应前后气体物质的量总和不变，则可用物质的量计算平衡平衡常数，则在该温度下反应：NO2(g)+ SO2(g)SO3(g)+NO(g)的平衡常数≈8.1。
21． 6
解析：(1)把0.6molX气体和0.6molY气体混合于2L密闭容器中，2min末生成0.3molW，根据化学方程式2X(气)+Y(气)=nZ(气)+3W(气)，消耗的X的物质的量为0.2mol，则前2min内X的平均反应速率为；
(2)把0.6molX气体和0.6molY气体混合于2L密闭容器中，2min末生成0.3molW，根据化学方程式2X(气)+Y(气)=nZ(气)+3W(气)，消耗Y的物质的量为0.1mol，则2min末时Y的浓度为；
(3)前2min内X的平均反应速率为，以Z的浓度变化表示的反应速率为0.15mol/(L·min)，由于化学反应速率之比等于化学计量数之比，则，所以，解得。
22．(1) 放出 46
(2)0.05 50% DE
(3)负极 CH3OH-6e-+H2O=CO2+6H+ 11.2
解析：（1）由反应热ΔH=反应物键能之和减生成物键能之和可得，合成氨的反应热ΔH=(946+3×436 2×3×391)kJ/mol=-92kJ/mol，则0.5 mol氮气参与人工固氮会放出46kJ热量，故答案为：放出；46；
（2）由图可知，2min时反应达到平衡，设氮气的转化率为a，由题意可建立如下三段式：，由压强之比等于物质的量之比可得：4p1：3p1=0.4：（0.4-0.2a），解得a=0.5，据此分析解题：
①由三段式数据可知，0～2min内，用氨气表示该反应的速率为===0.05mol L-1 min-1，故答案为：0.05；
②由三段式数据可知，氮气的转化率为50%，故答案为：50%；
③A．容器内N2、H2的浓度之比为1：3不能说明正、逆反应速率相等，不能判断反应是否达到平衡，A错误；
B．3(N2)=(H2)不能说明正、逆反应速率相等，不能判断反应是否达到平衡，B错误；
C．由质量守恒定律可知，反应前后气体的质量不变，在刚性密闭容器中混合气体的密度始终不变，则混合气体的密度保持不变不能说明正、逆反应速率相等，不能判断反应是否达到平衡，C错误；
D．该反应是气体体积减小的反应，由质量守恒定律可知，反应前后气体的质量不变，容器中气体的平均相对分子质量增大，则容器中气体的平均相对分子质量不随时间而变化说明正、逆反应速率相等，反应是已达到平衡，D正确；
E．已知合成氨反应正反应是一个气体体积减小的方向，即达到平衡过程中混合气体的压强一直在改变，故混合气体的压强不随时间而变化，说明反应达到平衡了，E正确；
故答案为：DE；
（3）原电池中电子从负极经外电路流向正极，根据电子流向可知c电极为负极，甲醇在负极上发生氧化反应，电极反应式为CH3OH-6e-+H2O=CO2+6H+，正极反应式为：O2+4H++4e-=2H2O，若外电路中转移2 mol电子，根据电子守恒可知，则上述燃料电池所消耗的O2在标准状况下的体积=11.2L，故答案为：负极；CH3OH-6e-+H2O=CO2+6H+；11.2。
23．(1)3I2+2P+6H2O2H3PO3+6HI
(2)其他条件不变的情况下，反应物的浓度增大，反应速率加快
(3)温度过高，H2O2分解，反应物浓度降低，造成反应速率减慢
(4)取少量反应后的溶液少许置于试管中，加入淀粉溶液，若溶液变蓝，则证明假设2成立(其他合理答案)
解析：（1）由题意可知，红磷和碘混合加少量水微热，得到碘化氢和H3PO3，根据化合价升降配平化学方程式，3I2+2P+6H2O 2H3PO3+6HI，故为：3I2+2P+6H2O 2H3PO3+6HI；
（2）室温下，过氧化氢与碘化氢发生反应生成碘单质，可以观察到溶液变为棕黄色，由图1可知反应物的浓度越大，出现棕黄色的时间越短，说明反应速率越快，故为：其他条件不变的情况下，反应物的浓度增大，反应速率加快；
（3）温度越高，反应速率越快，温度过高，H2O2分解，反应物浓度降低，造成反应速率减慢，故为：温度过高，H2O2分解，反应物浓度降低，造成反应速率减慢；
（4）对比假设1和假设2发生的反应可知，假设2中有碘单质生成，所以只要检验碘单质即可，取少量反应后的溶液少许置于试管中，加入淀粉溶液，若溶液变蓝，则证明假设2成立，故为：取少量反应后的溶液少许置于试管中，加入淀粉溶液，若溶液变蓝，则证明假设2成立(其他合理答案)