【題目】CO2CH4是兩種重要的溫室氣體,通過CH4CO2反應(yīng)制造更高價值化學(xué)品是目前的研究目標(biāo)。

1250℃時,以鎳合金為催化劑,向4 L容器中通入6 mol CO26 mol CH4,發(fā)生如下反應(yīng):CO2 (g)CH4(g) 2CO(g)2H2(g)。平衡體系中各組分體積分?jǐn)?shù)如下表:

物質(zhì)

CH4

CO2

CO

H2

體積分?jǐn)?shù)

0.1

0.1

0.4

0.4

①此溫度下該反應(yīng)的平衡常數(shù)K=__________

②已知:CH4(g)2O2(g)CO2(g)2H2O(g) H =890.3 kJ·mol1

CO(g)H2O (g)CO2(g)H2 (g) H =+2.8 kJ·mol1

2CO(g)O2(g)2CO2(g) H =566.0 kJ·mol1

反應(yīng)CO2(g)CH4(g)2CO(g)2H2(g) H =_____________kJ·mol1

2)以二氧化鈦表面覆蓋Cu2Al2O4為催化劑,可以將CO2CH4直接轉(zhuǎn)化成乙酸。

①在不同溫度下催化劑的催化效率與乙酸的生成速率如圖所示。250300℃時,溫度升高而乙酸的生成速率降低的原因是______。

②為了提高該反應(yīng)中CH4的轉(zhuǎn)化率,可以采取的措施是________。

3Li2O、Na2O、MgO均能吸收CO2 ;

①如果尋找吸收CO2的其他物質(zhì),下列建議不合理的是______

a.可在具有強(qiáng)氧化性的物質(zhì)中尋找

b.可在堿性氧化物中尋找

c.可在ⅠA、ⅡA族元素形成的氧化物中尋找

Li2O吸收CO2后,產(chǎn)物用于合成Li4SiO4,Li4SiO4用于吸收、釋放CO2 ,原理是:在500℃,CO2Li4SiO4接觸后生成Li2CO3;平衡后加熱至700℃,反應(yīng)逆向進(jìn)行,放出CO2,Li4SiO4再生,說明該原理的化學(xué)方程式是_____________。

4)高溫電解技術(shù)能高效實現(xiàn)下列反應(yīng):CO2+H2O CO+H2+O2,其可將釋放的CO2轉(zhuǎn)化為具有工業(yè)利用價值的產(chǎn)品。工作原理示意圖如下:

CO2在電極a放電的電極反應(yīng)式是______________

【答案】64 +247.3 溫度超過250℃時,催化劑的催化效率降低 增大反應(yīng)壓強(qiáng)或增大CO2的濃度 a CO2 + Li4SiO4 Li2CO3 + Li2SiO3 CO2 + 2e- =CO+O2 -

【解析】

(1)建立三步走思維:

x = 4

此溫度下該反應(yīng)的平衡常數(shù)

故答案為64;

已知:①CH4(g)2O2(g)CO2(g)2H2O(g) △H =890.3 kJ·mol1

CO(g)H2O (g)CO2(g)H2 (g) △H =+2.8 kJ·mol1

2CO(g)O2(g)2CO2(g) △H =566.0 kJ·mol1

將①+②×2 - ×2,反應(yīng)CO2(g)CH4(g)2CO(g)2H2(g) △H =+247.3 kJ·mol1

故答案為+247.3;

⑵以二氧化鈦表面覆蓋Cu2Al2O4為催化劑,可以將CO2CH4直接轉(zhuǎn)化成乙酸。

①250300℃時,根據(jù)圖中信息知道高于250℃時,催化劑的催化效率降低,因此溫度升高而乙酸的生成速率降低,故答案為溫度超過250℃時,催化劑的催化效率降低;

為了提高該反應(yīng)中CH4的轉(zhuǎn)化率,可以采取的措施是增大壓強(qiáng)或者增加二氧化碳的濃度,

故答案為增大反應(yīng)壓強(qiáng)或增大CO2的濃度;

Li2O、Na2O、MgO均能吸收CO2 ;

①a選項,可在具有強(qiáng)氧化性的物質(zhì)中尋找,強(qiáng)氧化性的物質(zhì)不與二氧化碳反應(yīng),故a不合理;

b選項,堿性氧化物與二氧化碳反應(yīng),故b合理;

c選項,可在ⅠAⅡA族元素形成的氧化物主要是堿性氧化物,與二氧化碳反應(yīng),故c合理;

綜上所述,答案為a;

②Li2O吸收CO2后,產(chǎn)物用于合成Li4SiO4,Li4SiO4用于吸收、釋放CO2 ,原理是:在500℃,CO2Li4SiO4接觸后生成Li2CO3,根據(jù)質(zhì)量守恒,另一中生成物為Li2SiO3,平衡后加熱至700℃,反應(yīng)逆向進(jìn)行,放出CO2,Li4SiO4再生,說明該原理的化學(xué)方程式是CO2 + Li4SiO4 Li2CO3 + Li2SiO3,

故答案為CO2 + Li4SiO4 Li2CO3 + Li2SiO3;

⑷根據(jù)分析CO2在電極a放電變?yōu)?/span>CO,化合價降低,得到電子,因此其電極反應(yīng)式是CO2 + 2e=CO+O2,

故答案為CO2 + 2e=CO+O2。

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

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【題目】下列依據(jù)熱化學(xué)方程式得出的結(jié)論正確的是(

A. 已知2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) ΔH=-483.6kJ/mol,則氫氣的燃燒熱為241.8kJ/mol

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C. 已知2SO2(g)+O2(g)2SO3(g) ΔH=-QkJ/mol(Q>0),則將16gSO2(g)和足量O2置于一密閉容器中,充分反應(yīng)后放出0.25QkJ的熱量

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(1)H2C2O4與含等物質(zhì)的量的KOH的溶液反應(yīng)后所得溶液呈______(酸性堿性中性”),該溶液中各離子濃度由大到小的順序為_______

(2)0.1mol·L-1CH3COOH溶液中滴加NaOH溶液至c(CH3COOH)c(CH3COO-)=59,此時溶液pH=_______。

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(4)0.1mol/LCH3COOH溶液與0.1mol/LNaOH溶液等體積混合(忽略混合后溶液體積的變化),測得混合溶液的pH=8,則c(Na+)-c(CH3COO-)=_______mol/L(填精確計算結(jié)果)。

(5)CH3COOH溶液與大理石反應(yīng)所產(chǎn)生的標(biāo)況下44.8L氣體全部通入到2L1.5mol/LNaOH溶液中充分反應(yīng),則溶液中所有離子的物質(zhì)的量濃度關(guān)系為______。

(6)已知某溫度下,0.10mol/LNH4Cl溶液的pH=5,則該溫度下NH3·H2O的電離常數(shù)約為________。

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【題目】下列說法正確的是( )

①可以用Cu(OH)2懸濁液用一種試劑鑒別甲酸、乙酸、乙醛、乙醇。

②可用酸性K2Cr2O7溶液檢驗是否酒后駕車,該應(yīng)用利用了乙醇的還原性和低沸點的性質(zhì)。

③向銀氨溶液中加入幾滴乙醛后用酒精燈加熱至沸騰制可得銀鏡。

④向足量的濃苯酚溶液中滴入少量溴水,可觀察到有白色沉淀生成,該沉淀為2,4,6-三溴苯酚。

⑤該分子中的碳原子可能都在同一平面。

⑥做過銀鏡反應(yīng)實驗后的試管,用氨水洗滌。

A. ①②④⑤⑥ B. ①②③④ C. ①②④ D. ①②

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【題目】關(guān)鍵環(huán)節(jié)題組:有機(jī)合成路線設(shè)計

(1)用丙醛(CH3—CH2—CHO)制取聚丙烯的過程中發(fā)生的反應(yīng)類型為________

①取代 ②消去、奂泳邸、芸s聚 ⑤氧化、捱原

A.⑥②③   B.⑤②③ C.②④⑤ D.①④⑥

(2)CH2==CHCH2OH為主要原料(無機(jī)試劑任用)設(shè)計CH2==CHCOOH的合成路線流程圖(已知CH2=CH2可被氧氣催化氧化為 )_________________

學(xué)法題:通過此題的解答,總結(jié)設(shè)計有機(jī)合成路線需注意(至少寫2)___________________________

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【題目】設(shè)NA為阿伏加德羅常數(shù)的值。下列說法正確的是

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【題目】下列實驗方案中,不能達(dá)到相應(yīng)實驗?zāi)康牡氖?/span>

A

B

C

D

方案

目的

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A.AB.BC.CD.D

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A. 6種 B. 9種 C. 15種 D. 19種

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