将煤干馏可以得到焦炭等化工产品，用焦炭生产水煤气的反应为：（反应吸热）将不同量的和分别加入到体积为的恒容密闭容器中，进行反应，得到如下数据：实验组温度/℃起始量/mol平衡量/mol达到平衡所需时间/minCCO16500.010.02 0.008528000.020.030.017 3

1. 将煤干馏可以得到焦炭等化工产品，用焦炭生产水煤气的反应为：

$\text{[math]}$ （反应吸热）

将不同量的 $\text{[math]}$ 和 $\text{[math]}$ 分别加入到体积为 $\text{[math]}$ 的恒容密闭容器中，进行反应，得到如下数据：

	实验组	温度/℃	起始量/mol		平衡量/mol		达到平衡所需时间/min
$\text{[math]}$	实验组	温度/℃	C	$\text{[math]}$	CO		达到平衡所需时间/min
1	650	0.01	0.02		0.008	5
2	800	0.02	0.03	0.017		3

(1) 实验1中，从反应起始至平衡时的平均反应速率 $\text{[math]}$ ；

(2) 分析表中数据，解释实验2比实验1更快达到平衡的原因。

(3) 一定温度下，下列事实能判断该反应达到平衡状态的是____。（双选） A. 容器中的压强不再改变 B. $\text{[math]}$ C. $\text{[math]}$

(4) 焦炭可用于制备电石等。电石的主要成分是 $\text{[math]}$ ，其与水反应生成 $\text{[math]}$ 和（用结构简式表示）。

(5) 制备电石还需要用到 $\text{[math]}$ 。组成 $\text{[math]}$ 的三种元素原子半径按从大到小的顺序排列为____。 A. $\text{[math]}$ B. $\text{[math]}$ C. $\text{[math]}$ D. $\text{[math]}$

(6) 合成氨的原料气 $\text{[math]}$ 和 $\text{[math]}$ 通常是以焦炭、水和空气为原料来制取的。其主要反应是：

① $\text{[math]}$

② $\text{[math]}$

③ $\text{[math]}$

某次生产中将焦炭、 $\text{[math]}$ 和空气（设空气中 $\text{[math]}$ 和 $\text{[math]}$ 的体积比为4：1）混合反应，所得气体产物经分析，组成如下表：

气体	CO	$\text{[math]}$	$\text{[math]}$	$\text{[math]}$	$\text{[math]}$
体积（ $\text{[math]}$ ）（标准状况）	$\text{[math]}$	20	12	60	1.0

通入空气的体积 $\text{[math]}$ （空气） $\text{[math]}$ $\text{[math]}$ ，参加反应的 $\text{[math]}$ 的体积 $\text{[math]}$ $\text{[math]}$ 。

(7) 上表中 $\text{[math]}$ $\text{[math]}$ 。

【考点】

化学反应速率; 化学反应速率的影响因素; 合成氨条件的选择; 化学平衡状态的判断; 微粒半径大小的比较;

【答案】

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综合题困难

1. CO₂资源化对环境保护具有重大意义，因此将 $\text{[math]}$ 转化为 $\text{[math]}$ 的技术成为科学研究的热点。根据要求回答下列问题：

(1) 已知：甲烷和氢气的燃烧热( $\text{[math]}$ )分别是 $\text{[math]}$ 和 $\text{[math]}$ $\text{[math]}$ 。

①甲烷化制氢发生的反应为 $\text{[math]}$ $\text{[math]}$ =kJ/mol，该反应的活化能E_a(正)(填“>”“<”或“=”)E_a(逆)。

②温度为T℃时，催化剂作用下，可发生 $\text{[math]}$ ，不同压强下， $\text{[math]}$ 的转化率和 $\text{[math]}$ 的产率如图所示。则 $\text{[math]}$ 甲烷化应该选择的压强约为MPa；CH₄的产率小于CO₂的转化率的原因是。

③在总压为 p MPa 的恒温恒压密闭容器中，投入 $\text{[math]}$ 和 $\text{[math]}$ ，进行反应 $\text{[math]}$ ，达到平衡后，若 $\text{[math]}$ 的转化率为α，则该反应的平衡常数Kp=(用平衡分压代替平衡浓度计算，分压=总压×物质的量分数)。

(2) 使用 $\text{[math]}$ 作催化剂时， $\text{[math]}$ 催化加氢转化为甲烷的反应机理如图。

①步骤(i )中 Ce元素化合价发生的变化为。

②催化剂中掺入少量CaO，用 $\text{[math]}$ 替代 $\text{[math]}$ 结构中的部分 $\text{[math]}$ 形成 $\text{[math]}$ ，可提高催化效率，其原因是。

(3) CO₂转化为 $\text{[math]}$ 也可通过电化学反应实现，其原理如图所示。

电解过程中，阴极室、阳极室的 $\text{[math]}$ 溶液浓度基本保持不变。阴极的电极反应式为。

综合题普通

$\text{[math]}$ 的资源化利用能有效减少 $\text{[math]}$ 排放。

I． $\text{[math]}$ 甲酸化：金属锰分解水原位还原 $\text{[math]}$ 产生甲酸是 $\text{[math]}$ 有机资源转化新途径。碳酸在水中一般以3种形态存在，即 $\text{[math]}$ 。当溶液的 $\text{[math]}$ 发生变化时，其中任一种形态的物质的量占三种形态总物质的量的分数 $\text{[math]}$ 也可能发生变化，如图1是碳酸溶液中碳酸的各种形态的 $\text{[math]}$ 随 $\text{[math]}$ 的变化曲线。初始 $\text{[math]}$ 变化对甲酸产率的影响如图2。