一、解答题1．CO和H2是合成气，这两种气体都可以通过CH4通过一定的反应制得。(1)CH4和CO2反应可以制得CO气体，CH4(g)+3CO2(g)2H2O(g)+4CO(g)ΔH=+330kJ·mol-1。图1表示初始投料比n(CH4)：n(CO2)为1：3或1：4，CH4的转化率在不同温度(T1、T2)下与压强的关系。[注：投料比用a1、a2表示]①a1=___；②判断T1的T2的大小关系，T1___T2。(填“＞”、“＜”或“=”)(2)CH4和H2O(g)催化重整可以制取H2和CO2，化学反应为：CH4+2H2O(g)4H2+CO2。实验发现，其他条件不变，在相同时间内，向上述体系中投入一定量的CaO可以明显提高H2的体积分数。对比实验的结果如图2所示。①投CaO时H2的体积分数增大的原因是___。②微米CaO和纳米CaO对H2体积分数的影响不同的原因是___。(3)生成的CO和H2可用于合成甲醇，其反应为CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)ΔH=-90.1kJ·mol-1，根据反应回答问题。①初始条件相同时，分别在A(恒温)、B(绝热)两个容器内反应。反应初始时两容器的反应速率A___B(填“>”、“<”或“=”，下同)；平衡时CO的转化率A___B。②温度T时，在容积为2L的某密闭容器中进行上述反应，反应开始至平衡的相关数据如图3所示。下列能表明该反应已达到平衡状态的是___。A．v(H2)=2v(CH3OH)B．3c(CO)c(CHOH)=7：3时C．容器中气体的压强不再变化D．23c(H)c(CHOH)=2：1时③该化学反应10min内H2的反应速率v(H2)=___。该温度下，反应的平衡常数为___(保留1位小数)。答案：1：3BC0.06mol·L-1·min-12.7【详解】(1)①图1表示初始投料比n(CH4)：n(CO2)为1：3或1：4时，CH4的转化率在不同温度(T1、T2)下与压强的关系，图象中可知二氧化碳越多，甲烷转化率越大，则a1=1：3，故答案为：1：3；②CH4(g)+3CO2(g)⇌2H2O(g)+4CO(g)△H=+330kJ/mol，反应为吸热反应，压强一定，升高温度平衡正向进行，甲烷转化率增大，则T1B，故答案为：=；>；②A.速率为同一个反应方向，不能说明平衡，故A不选；B.根据图象，平衡时3c(CO)c(CHOH)=7：3，所以3c(CO)c(CHOH)=7：3时，可以说明平衡，故B选；C.反应CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)是气体体积减小的反应，反应过程中压强减小，当容器中气体的压强不再变化，说明反应达到平衡，故C选；D.反应某一时刻可能出现23c(H)c(CHOH)=2：1，不能说明平衡，故D不选；故答案为：BC；③由图知平衡时n(H2)=0.8mol，则v(H2)=2mol0.8mol2L10min=0.06mol·L-1·min-1，结合K的计算式有K=322cCHOHcHcCO=20.30.40.7=2.7故答案为：0.06mol·L-1·min-1；2.7。2．回答下列问题。(1)铑的配合物离子[Rh(CO)2I2]-可催化甲醇羰基化，反应过程如图所示。该反应过程的总反应式为：____________________________________；(2)用氮化硅(Si3N4)陶瓷代替金属制造发动机的耐热部件，能大幅度提高发动机的热效率。工业上用化学气相沉积法制备氮化硅，其反应如下：3SiCl4(g)＋2N2(g)＋6H2(g)高温Si3N4(s)＋12HCl(g)ΔH＜0①该反应的化学平衡常数表达式为________________________；②一定条件下，在密闭恒容的容器中，上述反应达到化学平衡状态时下列说法一定正确的是__________(填字母)。a．3v逆(N2)＝v正(H2)b．v正(HCl)＝4v正(SiCl4)c．混合气体密度保持不变d．c(N2)∶c(H2)∶c(HCl)＝1∶3∶6(3)已知t℃时，反应FeO(s)＋CO(g)Fe(s)＋CO2(g)的平衡常数K＝0.25。①t℃时，反应达到平衡时n(CO)∶n(CO2)＝_________。②若在1L密闭容器中加入0.020molFeO(...
