Question

CH₄和CO₂反應可以制造價值更高的化學產(chǎn)品。

(1)250℃時，以鎳合金為催化劑，向4 L容器中通入6 mol CO₂、6 mol CH₄，發(fā)生反應：CO₂ (g)＋CH₄(g)2CO(g)＋2H₂(g)。達到平衡時CH₄的物質(zhì)的量為2mol。

① 此溫度下，該反應的平衡常數(shù)K=________(注明單位)。

② 保持溫度不變，改變CH₄和CO₂的初始物質(zhì)的量之比，充入容器進行反應，下列描述能夠說明體系處于平衡狀態(tài)的是          (填序號)。

a．容器內(nèi)氣體平均相對分子質(zhì)量不隨時間改變

b．混合氣體的密度不隨時間改變

c．單位時間內(nèi)生成a mol CO₂的同時消耗2a mol H₂

d．混合氣中n(CH₄)∶n(CO₂)∶n(CO)∶n(H₂) =1∶1∶4∶4

③ 已知：CH₄(g)＋2O₂(g)＝CO₂(g)＋2H₂O(g)     △H₁  kJ·mol^－1

CO(g)＋H₂O (g)＝CO₂(g)＋H₂ (g)      △H₂  kJ·mol^－1

2CO(g)＋O₂(g)＝2CO₂(g)             △H₃  kJ·mol^－1

反應CO₂(g)＋CH₄(g)2CO(g)＋2H₂(g)的△H=_______________ kJ·mol^－1

(2)用Cu₂Al₂O₄做催化劑，一定條件下，發(fā)生反應：

CO₂＋CH₄CH₃COOH，溫度與催化劑的催化效率和乙酸的生成速率如圖。250～300℃時，溫度升高而乙酸的生成速率降低的原因是_________________________ __________。

(3)Li₂O、Na₂O、MgO均能吸收CO₂，

①若尋找吸收CO₂的其他物質(zhì)，下列建議合理的是_________。

a. 可在堿性氧化物中尋找

b. 可在具有強氧化性的物質(zhì)中尋找

c. 可在ⅠA、ⅡA族元素的氧化物中尋找

②Li₄SiO₄可用于吸收、釋放CO₂， 原理是: 500℃時，CO₂與Li₄SiO₄接觸生成Li₂CO₃；平衡后加熱至700℃，反應逆向進行，放出CO₂，Li₄SiO₄再生，該原理的化學方程式___________ ____________________________________。

(4)以NO₂、O₂、熔融NaNO₃組成的燃料電池裝置如右圖所示，在使用過程中石墨Ⅰ電極反應生成一種氧化物Y，有關(guān)電極反應可表示為______________________。

Answer 1

(1)① 64 mol²·L^－2     ② a    ② (△H₁－2△H₃ +2△H₂)

(2)催化劑的催化效率降低　　　

(3)① ac   ② CO₂ + Li₄SiO₄Li₂CO₃ + Li₂SiO₃

(4)NO₂＋NO₃^－－e^－===N₂O₅