解答题-原理综合题 适中0.65 引用2 组卷203
CO2和CH4是两种重要的温室气体，通过CH4和CO2反应制造更高价值的化学品是目前的研究方向。
(1)已知：CH4(g) + 2O2(g)＝CO2(g) + 2H2O(g) ΔH1＝akJ·mol−1
CO(g) + H2O (g)＝CO2(g) + H2(g) ΔH2＝bkJ·mol−1
2CO(g) + O2(g)＝2CO2(g) ΔH3＝ckJ·mol−1
反应CO2(g) + CH4(g)＝2CO(g) + 2H2(g) 的ΔH＝__ kJ·mol−1。
(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图所示。250～300℃时，温度升高而乙酸的生成速率降低的原因可能是___ 。
②为了提高该反应中CH4的转化率，可以采取的措施是___ 。
(3)以CO2为原料可以合成多种物质。
①利用FeO吸收CO2的化学方程式为：6FeO + CO2＝2Fe3O4 + C，则反应中每生成1 mol Fe3O4，转移电子的物质的量为___ mol。
②以稀硫酸为电解质溶液，利用太阳能将CO2转化为低碳烯烃，工作原理如图所示，b是电源的________ (填“正极”或“负极”)，写出生成丙烯的电极反应式___ 。
(1)已知：CH4(g) + 2O2(g)＝CO2(g) + 2H2O(g) ΔH1＝akJ·mol−1
CO(g) + H2O (g)＝CO2(g) + H2(g) ΔH2＝bkJ·mol−1
2CO(g) + O2(g)＝2CO2(g) ΔH3＝ckJ·mol−1
反应CO2(g) + CH4(g)＝2CO(g) + 2H2(g) 的ΔH＝
(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图所示。250～300℃时，温度升高而乙酸的生成速率降低的原因可能是
②为了提高该反应中CH4的转化率，可以采取的措施是
(3)以CO2为原料可以合成多种物质。
①利用FeO吸收CO2的化学方程式为：6FeO + CO2＝2Fe3O4 + C，则反应中每生成1 mol Fe3O4，转移电子的物质的量为
②以稀硫酸为电解质溶液，利用太阳能将CO2转化为低碳烯烃，工作原理如图所示，b是电源的
20-21高三上·江苏南京·阶段练习
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CO2和CH4是两种主要的温室气体，通过CH4和CO2反应制造更高价值的化学品是目前的研究目标。
（1）250℃时，以镍合金为催化剂，向4L容器中通入6mol CO2、6mol CH4，发生如下反应：
CO2(g) + CH4(g)⇌2CO(g) + 2H2(g)。平衡体系中各组分的体积分数如下表：
①此温度下该反应的平衡常数K=________________ 。
②已知：CH4(g) + 2O2(g) = CO2(g) + 2H2O(g) △H=-890.3kJ•mol-1，CO(g) + H2O(g) = CO2(g) + H2(g) △H=+2.8kJ•mol-1，2CO(g) + O2(g) = 2CO2(g) △H=-566.0kJ•mol-1，反应CO2(g) + CH4(g)⇌2CO(g) + 2H2(g)的△H=_______ 。
（2）以二氧化钛表面覆盖的Cu2Al2O4为催化剂，可以将CO2和CH4直接转化成为乙酸。
①在不同温度下，催化剂的催化效率与乙酸的生成速率的变化关系如图所示。250～300℃时，温度升高而乙酸的生成速率降低的原因是_________ 。
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）以CO2为原料可以合成多种物质。
①聚碳酸酯是一种易降解的新型合成材料，它是由CO2加聚而成的。写出聚碳酸酯的结构简式：__________ 。
②以氢氧化钾水溶液作为电解质进行电解，CO2在铜电极上可转化为甲烷，电极反应式为____________ 。
（1）250℃时，以镍合金为催化剂，向4L容器中通入6mol CO2、6mol CH4，发生如下反应：
CO2(g) + CH4(g)⇌2CO(g) + 2H2(g)。平衡体系中各组分的体积分数如下表：
| 物质 | CH4 | CO2 | CO | H2 |
| 体积分数 | 0.1 | 0.1 | 0.4 | 0.4 |
②已知：CH4(g) + 2O2(g) = CO2(g) + 2H2O(g) △H=-890.3kJ•mol-1，CO(g) + H2O(g) = CO2(g) + H2(g) △H=+2.8kJ•mol-1，2CO(g) + O2(g) = 2CO2(g) △H=-566.0kJ•mol-1，反应CO2(g) + CH4(g)⇌2CO(g) + 2H2(g)的△H=
（2）以二氧化钛表面覆盖的Cu2Al2O4为催化剂，可以将CO2和CH4直接转化成为乙酸。
①在不同温度下，催化剂的催化效率与乙酸的生成速率的变化关系如图所示。250～300℃时，温度升高而乙酸的生成速率降低的原因是
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）以CO2为原料可以合成多种物质。
①聚碳酸酯是一种易降解的新型合成材料，它是由CO2加聚而成的。写出聚碳酸酯的结构简式：
②以氢氧化钾水溶液作为电解质进行电解，CO2在铜电极上可转化为甲烷，电极反应式为
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)
2CO(g)＋2H2(g)。
平衡体系中各组分体积分数如下表：
①此温度下该反应的平衡常数K＝____________ 。
②已知：CH4(g)＋2O2(g)===CO2(g)＋2H2O(g) ΔH＝－890.3 kJ·mol－1
CO(g)＋H2O (g)===CO2(g)＋H2 (g) ＝2.8 kJ·mol－1
2CO(g)＋O2(g)===2CO2(g) ＝－566.0 kJ·mol－1
反应CO2(g)＋CH4(g)
2CO(g)＋2H2(g) 的ΔH＝_____________ 。
(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下图所示。250～300 ℃时，温度升高而乙酸的生成速率降低的原因是___________________________________________________________________ 。
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。如果寻找吸收CO2的其他物质，下列建议合理的是________ (填字母)。
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Li
4SiO4，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＋H2O
CO＋H2＋O2
高温电解技术能高效实现反应A，工作原理示意图如下：
CO2在电极a放电的反应式是________________________________________________ 。
(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)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：CH4(g)＋2O2(g)===CO2(g)＋2H2O(g) ΔH＝－890.3 kJ·mol－1
CO(g)＋H2O (g)===CO2(g)＋H2 (g) ＝2.8 kJ·mol－1
2CO(g)＋O2(g)===2CO2(g) ＝－566.0 kJ·mol－1
反应CO2(g)＋CH4(g)
2CO(g)＋2H2(g) 的ΔH＝(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下图所示。250～300 ℃时，温度升高而乙酸的生成速率降低的原因是
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。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Li
4SiO4，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＋H2O
CO＋H2＋O2高温电解技术能高效实现反应A，工作原理示意图如下：
CO2在电极a放电的反应式是
2CO(g)+2H2(g)的
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