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:
Ⅰ.CH4(g)+2O2(g)═CO2(g)+2H2O(g)△H1
Ⅱ.CO(g)+H2O(g)═CO2(g)+H2(g)△H2
Ⅲ.2CO(g)+O2(g)═2CO2(g)△H3
反应CO2(g)+CH4(g)?2CO(g)+2H2(g)的△H=
 
(用△H1△H2△H3表示).
③对上述反应II:CO(g)+H2O(g)?CO2(g)+H2(g)△H2=-41kJ/mol,起始时在密闭容器中充入1.00mol CO和1.00mol H2O,分别进行以下实验,探究影响平衡的因素(其它条件相同且不考虑任何副反应的影响).实验条件如下表:
①实验中c(CO2)随时间变化的关系如图1,请在答题卡的框图中,分别画出实验②和③中c(CO2)随时间变化关系的预期结果示意图.

实验编号 窗口体积/L 温度/℃
1.0 1200
2.0 1200
2.0 1300
(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2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)以甲醇为燃料的新型电池,其成本大大低于以氢为燃料的传统燃料电池,目前得到广泛的研究,图3是目前研究较多的一类固体氧化物燃料电池工作原理示意图.回答下列问题:
①B极的电极反应式为
 

②若用该燃料电池做电源,用石墨做电极电解硫酸铜溶液,当电路中转移1mol e-时,实际上消耗的甲醇的质量比理论上大,可能原因是
 
 0  135735  135743  135749  135753  135759  135761  135765  135771  135773  135779  135785  135789  135791  135795  135801  135803  135809  135813  135815  135819  135821  135825  135827  135829  135830  135831  135833  135834  135835  135837  135839  135843  135845  135849  135851  135855  135861  135863  135869  135873  135875  135879  135885  135891  135893  135899  135903  135905  135911  135915  135921  135929  203614 

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