的资源化利用能有效减少排放。I．甲酸化：金属锰分解水原位还原产生甲酸是有机资源转化新途径。碳酸在水中一般以3种形态存在，即。当溶液的发生变化时，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也可能发生变化，如图1是碳酸溶液中碳酸的各种形态的随的变化曲线。初始变化对甲酸产率的影响如图2。（1）甲酸产率在初始时最高，原因是。（2）锰催化产生甲酸部分机理如图3所示。画出图中方框内的结构。（3）实验中将锰粉、碳酸氢钠和去离子水添加到反应器中，反应一段时间后产生甲酸的速率迅速上升的原因可能是。Ⅱ.乙酸化：结合产甲酸反应机理与太阳能还原锰技术，Co催化分解水还原二氧化碳产乙酸的反应机理如下图所示。（4）反应①、②两步的反应过程可以描述为。在催化过程中由与H生成的总反应方程式为。

1.

$\text{[math]}$ 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。

（1）甲酸产率在初始 $\text{[math]}$ 时最高，原因是。

（2）锰催化 $\text{[math]}$ 产生甲酸部分机理如图3所示。画出图中方框内的结构。

（3）实验中将锰粉、碳酸氢钠和去离子水添加到反应器中，反应一段时间后产生甲酸的速率迅速上升的原因可能是。

Ⅱ. $\text{[math]}$ 乙酸化：结合 $\text{[math]}$ 产甲酸反应机理与太阳能还原锰技术，Co催化 $\text{[math]}$ 分解水还原二氧化碳产乙酸的反应机理如下图所示。

（4）反应①、②两步的反应过程可以描述为。在催化过程中由 $\text{[math]}$ 与H生成 $\text{[math]}$ 的总反应方程式为。

【考点】

化学反应速率的影响因素;

【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

2. 乙苯被吸附在催化剂表面发生脱氢可生成苯乙烯、苯甲醛等，生成苯乙烯的相关反应如下。

反应1： $\text{[math]}$ $\text{[math]}$

反应2： $\text{[math]}$ $\text{[math]}$

反应3： $\text{[math]}$ $\text{[math]}$

(1) 反应4： $\text{[math]}$ $\text{[math]}$ $\text{[math]}$ $\text{[math]}$ 。

(2) 较低温度下，向乙苯脱氢的反应体系中加入少量 $\text{[math]}$ ，乙苯平衡转化率较高而苯乙烯的选择性较低，其原因可能是。

(3) 向乙苯脱氢反应体系中加入 $\text{[math]}$ ，乙苯转化率与体系中 $\text{[math]}$ 分压强的关系如图1所示。随 $\text{[math]}$ 的增加，乙苯转化率先增大后减小的可能原因为。

(4) 研究发现在 $\text{[math]}$ ， MgO催化剂表面进行 $\text{[math]}$ 的乙苯脱氢反应中，V(＋5价)是反应的活性中心，转化过程如图2所示。

①转化I发生反应的化学方程式为，反应一段时间后，催化剂活性有所下降，原因可能有反应过程产生的积碳覆盖在活性中心表面和。

②简述转化II的作用。

综合题普通

(1) Ⅰ.下列各项分别与哪个影响化学反应速率的因素关系最为密切？

同浓度不同体积的盐酸中放入同样大小的锌块和镁块，产生气泡有快有慢：。

(2) MnO₂加入双氧水中放出气泡更快：。

(3) Ⅱ.在一定温度下，4 L密闭容器内某一反应中气体M、气体N的物质的量随时间变化的曲线如图：

比较t₂时刻，正逆反应速率大小v_正v_逆。(填“>”“=”或“<”)

(4) 若t₂=2 min，计算反应开始至t₂时刻用M的浓度变化表示的平均反应速率为。

(5) t₃时刻化学反应达到平衡，反应物的转化率为。

(6) 如果升高温度，则v_逆(填“增大”“减小”或“不变”)。

综合题普通