CO2和CH4是兩種重要的溫室氣體，通過CH4和CO2反應(yīng)制造更高價(jià)值化學(xué)品是目前的研究目標(biāo)。
（1）①已知：CH4（g）+2O2（g）═CO2（g）+2H2O（g）ΔH=-890.3kJ?mol-1
CO（g）+H2O（g）═CO2（g）+H2（g）ΔH=+2.8 kJ?mol-1
2CO（g）+O2（g）═2CO2（g）ΔH=-566.0 kJ?mol-1，
反應(yīng)CO2（g）+CH4（g）?2CO（g）+2H2（g）的ΔH=+247.3kJ?mol-1+247.3kJ?mol-1。
②250℃時(shí)，以鎳合金為催化劑，向2L容器中通入6mol CO2、6mol CH4，發(fā)生如下反應(yīng)：CO2（g）+CH4（g）?2CO（g）+2H2（g）。2min后達(dá)到平衡，測(cè)得平衡體系中H2的體積分?jǐn)?shù)為40%。此溫度下該反應(yīng)的平衡常數(shù)K=256256。2min內(nèi)CO2平均消耗速率為 1mol?L-1?min-11mol?L-1?min-1。
（2）以二氧化鈦表面覆蓋Cu2Al2O4為催化劑，可以將CO2和CH4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。250～300℃時(shí)，乙酸的生成速率減小的原因是 催化劑的催化效率降低催化劑的催化效率降低。
②為了提高該反應(yīng)中CH4的轉(zhuǎn)化率，可能采取的措施是 增大反應(yīng)壓強(qiáng)或增大CO2的濃度增大反應(yīng)壓強(qiáng)或增大CO2的濃度。
③將Cu2Al2O4溶解在稀硝酸中的離子方程式為 3Cu2Al2O4+32H++2NO3-═6Cu2++6Al3++2NO↑+16H2O3Cu2Al2O4+32H++2NO3-═6Cu2++6Al3++2NO↑+16H2O。
【考點(diǎn)】化學(xué)平衡的計(jì)算；用蓋斯定律進(jìn)行有關(guān)反應(yīng)熱的計(jì)算；化學(xué)反應(yīng)速率的影響因素；化學(xué)平衡的影響因素．
【答案】+247.3kJ?mol-1；256；1mol?L-1?min-1；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；3Cu2Al2O4+32H++2NO3-═6Cu2++6Al3++2NO↑+16H2O
【解答】
【點(diǎn)評(píng)】
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發(fā)布：2024/6/27 10:35:59組卷：5引用：2難度：0.7
相似題
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1．氫氣最早于16世紀(jì)被人工制取出來(lái)，氫氣是一種清潔能源。
（1）利用光伏電池電解水制H2是氫能的重要來(lái)源。已知：H-H鍵、O=O鍵、H-O鍵的鍵能依次為436kJ?mol-1、495kJ?mol-1、463kJ?mol-1。則2H2O（g）═2H2（g）+O2（g）△H=kJ?mol-1。
（2）T1℃時(shí)，向5L恒容密閉容器中充入0.5molCH4，只發(fā)生反應(yīng)2CH4（g）?C2H4（g）+2H2（g），達(dá)到平衡時(shí)，測(cè)得c（C2H4）=2c（CH4），CH4的轉(zhuǎn)化率為；保持其他條件不變，溫度改為T2℃，經(jīng)25s后達(dá)到平衡，測(cè)得c（CH4）=2c（C2H4），則0～25s內(nèi)v（C2H4）=mol?L-1?s-1。
（3）CH4分解時(shí)幾種氣體的平衡分壓（pPa）的對(duì)數(shù)值lgp與溫度的關(guān)系如圖所示。
①T℃時(shí)，向一恒容密閉容器中通入一定量的CH4（g）、C2H4（g）和H2（g），只發(fā)生反應(yīng)2CH4（g）?C2H2（g）+3H2（g）ΔH，ΔH（填“＞”或“＜”）0，此時(shí)的平衡常數(shù)Kp=（用平衡分壓代替濃度進(jìn)行計(jì)算）Pa2。
②若只改變一個(gè)反應(yīng)條件使Kp變大，則該條件是（填標(biāo)號(hào)）。
A.減小C2H2的濃度
B.升高溫度
C.增大壓強(qiáng)
D.加入合適的催化劑
（4）工業(yè)上，以KNH2和液氨為電解質(zhì)，以石墨為電極，電解液氨制備H2。陽(yáng)極的電極反應(yīng)式為，一段時(shí)間后陰、陽(yáng)兩極收集到的氣體質(zhì)量之比為。發(fā)布：2025/1/4 8:0:1組卷：9引用：3難度：0.5 -
2．反應(yīng) 4A（g）+5B（g）?4C（g）+6D（g）在 5L 的密閉容器中進(jìn)行，半分鐘后，C 的物質(zhì)的量增 加了 0.30mol。下列敘述正確的是（ ?。?/h2>
發(fā)布：2024/12/30 19:30:2組卷：59引用：6難度：0.6 -
3．將等物質(zhì)的量的A、B混合于2L的密閉容器中，發(fā)生如下反應(yīng)：3A（g）+B（g）?xC（g）+2D（g），經(jīng)5min后，測(cè)得D的濃度為0.5mol/L，c（A）：c（B）=3：5，C的平均反應(yīng)速率為0.1mol/（L?min）．求：
（1）此時(shí)A的濃度c（A）=mol/L，反應(yīng)開始前容器中的A、B的物質(zhì)的量：n（A）=n（B）=mol；
（2）B的平均反應(yīng)速率v（B）=mol/（L?min）；
（3）x的值為．發(fā)布：2024/12/30 19:0:1組卷：163引用：26難度：0.3