题目内容
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：
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物质 |
CH4 |
CO2 |
CO |
H2 |
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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) △H=-890.3 kJ·mol－1
CO(g)＋H2O (g)＝CO2(g)＋H2 (g) △H=2.8 kJ·mol－1
2CO(g)＋O2(g)＝2CO2(g) △H=-566.0 kJ·mol－1
反应CO2(g)＋CH4(g)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，它是由加聚而成。写出聚碳酸酯的结构简式： 。
②以氢氧化钾水溶液作电解质进行电解，CO2在铜电极上可转化为甲烷，该电极反应方程式为 。
（1）①64 ②+247.3 kJ·mol－1
（2）①温度超过250℃时，催化剂的催化效率降低
②增大反应压强或增大CO2的浓度
③3Cu2Al2O4+32H++2NO3－=6Cu2++ 6Al3++2NO↑+16 H2O
（3）①
②CO2+8e－+6H2O=CH4+8OH－
【解析】
试题分析：（1）①设消耗CH4物质的量为x，则平衡时CH4、CO2、CO、H2物质的量分别为(6-x)mol、(6-x)mol、2xmol、2xmol，由CH4体积分数得
，解得x=4。所以K= 
=
=64。②由盖斯定律得△H=(-890.3+2.8×2+566×2) kJ·mol－1= +247.3kJ·mol－1。（2）①温度升高，催化剂活性降低。②CO2(g)＋CH4(g)
CH3COOH(l)，增大压强或增大二氧化碳气体浓度，可以提高甲烷转化率。③Cu2Al2O4中Cu为+1价，Cu2Al2O4与硝酸生成硝酸铜、硝酸铝、NO和水，根据得失电子相等、电荷守恒、质量守恒配平。（3）①CO2发生加聚反应时，断裂C=O双键中的
键，聚合得。②CO2在铜电极上可转化为甲烷，C的化合价由+4降为-4，发生还原反应，由电子和电荷守恒、质量守恒写出电极反应式。
考点： 化学平衡常数 盖斯定律 化学平衡移动与转化率 离子方程式 高聚物 电极反应式的书写
全优考典单元检测卷及归类总复习系列答案
（2013?江苏三模）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．
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。
⑴250℃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：
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物质 |
CH4 |
CO2 |
CO |
H2 |
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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) △H=-890.3 kJ·mol－1
CO(g)＋H2O (g)＝CO2(g)＋H2 (g) △H=2.8 kJ·mol－1
2CO(g)＋O2(g)＝2CO2(g) △H=-566.0 kJ·mol－1
反应CO2(g)＋CH4(g)2CO(g)＋2H2(g)
的△H= 。
⑵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 。
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 。
⑶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，它是由缩聚而成。写出聚碳酸酯的结构简式： 。
②以氢氧化钾水溶液作电解质进行电解，CO2在铜电极上可转化为甲烷，该电极反应方程式为 。