（15分）CO2和CH4是两种重要的温室气体，通过CH4和CO2反应制造更【化学反应速率】 - 高考化学题库

填空题（15分）CO2和CH4是两种重要的温室气体，通过CH4和CO2反应制造更高价值化学品是目前的研究目标。
（1）250℃时，以镍合来源:91考试网金为催化剂，向4 L容器中通入6 mol CO2、6 mol CH4，发生如下反应：
CO2 (g)＋CH4(g)600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060704/sx1cjt04pbk.png\" style=\"vertical-align:middle;\">2CO(g)＋2H2(g)。平衡体系中各组分体积分数如下表：

物质	CH4	CO2	CO	H2
体积分数	0．1	0．1	0．4	0．4

填空题（15分）CO2和CH4是两种重要的温室气体，通过CH4和CO2反应制造更高价值化学品是目前的研究目标。
（1）250℃时，以镍合金为催化剂，向4 L容器中通入6 mol CO2、6 mol CH4，发生如下反应：
CO2 (g)＋CH4(g)600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060704/sx1cjt04pbk.png\" style=\"vertical-align:middle;\">2CO(g)＋2H2(g)。平衡体系中各组分体积分数如下表：

物质	CH4	CO2	CO	H2
体积分数	0．1	0．1	0．4	0．4

①此温度下该反应的平衡常数K=__________
②已知：《1》CH4(g)＋2O2(g)＝CO2(g)＋2H2O(g) △H=600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060704/dxulx5wg3b0.png\" style=\"vertical-align:middle;\">890．3 kJ·mol－1
《2》CO(g)＋H2O (g)＝CO2(g)＋H2 (g) △H=+2．8 kJ·mol－1
《3》2CO(g)＋O2(g)＝2CO2(g) △H=600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060704/dxulx5wg3b0.png\" style=\"vertical-align:middle;\">566．0 kJ·mol－1
反应CO2(g)＋CH4(g)600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060704/sx1cjt04pbk.png\" style=\"vertical-align:middle;\">2CO(g)＋2H2(g) 的△H=________________
（2）以二氧化钛表面覆盖Cu2Al2O4为催化剂，可以将CO2和CH4直接转化成乙酸。
①在不同温度下催化剂的催化效率与乙酸的生成速率如右图所示。250～300℃时，温度升高而乙酸的生成速率降低的原因是                          。
600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060704/u3e04qou5gy.png\" style=\"vertical-align:middle;\">
②为了提高该反应中CH4的转化率，可以采取的措施是                     。
③将Cu2Al2O4溶解在稀硝酸中的离子方程式为                      。
（3）①Li2O、Na2O、MgO均能吸收CO2。①如果寻找吸收CO2的其他物质，下列建议合理的是_____。
A．可在碱性氧化物中寻找
B．可在ⅠA、ⅡA族元素形成的氧化物中寻找
C．可在具有强氧化性的物质中寻找
②Li2O吸收CO2后，产物用于合成Li4SiO4，Li4SiO4用于吸收、释放CO2。原理是：在500℃，CO2与Li4SiO4接触后生成Li2CO3；平衡后加热至700℃，反应逆向进行，放出CO2，Li4SiO4再生，说明该原理的化学方程式是                          。
（4）利用反应A可将释放的CO2转化为具有工业利用价值的产品。
反应A：CO2+H2O600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060704/2qu4zhw5txr.png\" style=\"vertical-align:middle;\">CO+H2+O2
高温电解技术能高效实现（3）中反应A，工作原理示意图如下：
600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060704/5b2cvqyhhhe.png\" style=\"vertical-align:middle;\">
CO2在电极a放电的反应式是__________________________________________。
本题答案：（1）① 64（2分）   &
本题解析：
试题分析：（1）①假设在反应过程是CO2改变的物质的量是x，则平衡时各种气体的物质的量是CO2：(6-x)mol；CH4：(6-x)mol ；CO：2xmol；H2：2xmol。根据题意可得：(6-x)mol ÷[(6-x)mol+(6-x)mol+2xmol+2xmol]=0．1，解得x=4。因此平衡混合体系中物质的浓度分别是：c(CO2)=c(CH4)=0．5mol/L；c(CO)=c(H2)=2mol/L，因此化学平衡常数K=600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060704/shd3ys0xwmd.png\" style=\"vertical-align:middle;\">；②《1》+《2》×2—《3》×2，整理可得CO2(g)＋CH4(g)600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060704/sclrpzavzsm.jpg\" style=\"vertical-align:middle;\">2CO(g)＋2H2(g) 的△H=+247．3 kJ/mol；（2）①在250～300℃时，温度升高而乙酸的生成速率降低的原因是温度超过250℃时，催化剂的催化效率降低；②由于正反应是气体体积减小的反应，所以为了提高该反应中CH4的转化率，可以采取的措施是增大压强或增大CO2的浓度；（3）①由于Li2O、Na2O、MgO均能吸收CO2，Li、Na是碱金属元素，位于第600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060704/lg5hj5cfuih.png\" style=\"vertical-align:middle;\">；Mg是碱土金属，在元素周期表中位于第600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060704/ad5gcivgg5c.png\" style=\"vertical-align:middle;\">族，所以所以如果寻找吸收CO2的其他物质，可在碱性氧化物中寻找或可在ⅠA、ⅡA族元素形成的氧化物中寻找，选项是A、B；②Li2O吸收CO2后，产物用于合成Li4SiO4，Li4SiO4用于吸收、释放CO2。原理是：在500℃，CO2与Li4SiO4接触后生成Li2CO3；平衡后加热至700℃，反应逆向进行，放出CO2，Li4SiO4再生，说明该原理的化学方程式是CO2 + Li4SiO4600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060704/c3bwig5vbg5.png\" style=\"vertical-align:middle;\"> Li2CO3 + Li2SiO3；（4）CO2在阴极得到电子变为CO，所以a电解是阴极，与电源的负极连接，在电极a放电的反应式是CO2 + 2e- =CO+O2-。
考点：考查提高物质平衡转化率的措施、化学平衡常数的计算、化学方程式和反应的热化学方程式的书写、气体吸收试剂的选择标准、电解原理的应用的知识。

本题所属考点：【化学反应速率】
本题难易程度：【困难】

Every medal has two sides. 每个勋章都有两面。/ 每个问题都有正反两面。