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简答题 (14 分)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密闭容器中通入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) www.91eXam.org △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＝ ；
③在不同温度下催化剂的催化效率与CO的生成速率如右图所示。t1～t2℃时，温度升高而CO的生成速率降低的原因是 ；
（?代表CO的生成速率，■代表催化剂的催化效率）
④为了提高该反应中CH4的转化率，可以采取的措施是 ；
⑤若再向容器中同时充入2.0 mol CO2、6.0 mol CH4、4.0 molCO 和8.0 molH2，则上述平衡向 (填“正反应”或“逆反应”)方向移动。
（2）以CO2为原料可以合成多种物质。
①可降解二氧化碳聚合物是由CO2加聚而成，写出其结构简式： ；
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 。
简答题 (14 分)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密闭容器中通入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) △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＝ ；
③在不同温度下催化剂的催化效率与CO的生成速率如右图所示。t1～t2℃时，温度升高而CO的生成速率降低的原因是 ；
（?代表CO的生成速率，■代表催化剂的催化效率）
④为了提高该反应中CH4的转化率，可以采取的措施是 ；
⑤若再向容器中同时充入2.0 mol CO2、6.0 mol CH4、4.0 molCO 和8.0 molH2，则上述平衡向 (填“正反应”或“逆反应”)方向移动。
（2）以CO2为原料可以合成多种物质。
①可降解二氧化碳聚合物是由CO2加聚而成，写出其结构简式： ；
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 。
本题答案：（共14分，每空2分）（1）①64 &
本题解析：
试题分析：（1）① CO2（g）+CH4（g）2CO（g）+2H2（g）
起始（mol） 6 6 0 0
反应（mol） X X 2X 2X
平衡（mol） 6-X 6-X 2X 2X
由CH4的体积分数为0.1，则
=0.1，解得X=4，所以K=
=64；
②CH4（g）+2O2（g）=CO2（g）+2H2O（g）△H=-890.3kJ?mol-1 ①
CO（g）+H2O （g）=CO2（g）+H2 （g）△H=2.8kJ?mol-1 ②
2CO（g）+O2（g）=2CO2（g）△H=-566.0kJ?mol-1 ③
根据盖斯定律，由①+②×2-③×2得，CO2（g）+CH4（g）2CO（g）+2H2（g）△H=-890.3kJ?mol-1+2.8kJ?mol-1×2+566.0kJ?mol-1×2=+247.3 kJ?mol-1；
③温度超过250℃时，催化剂的催化效率降低，所以温度升高而乙酸的生成速率降低；
④正反应是体积减小的可逆反应，降低压强、增大CO2的浓度，平衡正向移动，反应物转化率增大；
⑤若再向容器中同时充入2.0 mol CO2、6.0 mol CH4、4.0 molCO 和8.0 molH2，则此时
＝72＞64，所以上述平衡向逆反应方向移动。
（2）①CO2的结构式为O＝C＝O，发生加聚反应得到
；
②原电池中负极失去电子，正极得到电子，因此CO2在正极发生还原反应转化为甲烷，电极反应为：CO2+8e-+6H2O=CH4+8OH-。
考点：考查化学反应常数、化学平衡以及原电池原理的运用
本题所属考点：【化学平衡】
本题难易程度：【一般】
Choose neither a woman nor linen by candlelight. 不要在烛光下选妻子或内衣. 
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