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填空题 (17分)Na、Cu、Al、O、C、H是常见的六种元素。
(1)Al位于元素周期表第_____周期第_____族;Cu的基态原子价电子排布式为__________。
(2)用“>”或“<”填空:
第一电离能
| 离子半径
| 沸点
|
Na_______Al
| O2—_______Na+
| CH4______H2O
|
(3)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) △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=________________
(4)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__________________
(5)利用高温电解技术可将释放的CO2转化为具有工业利用价值的产品。
反应方程式为:
,其工作原理示意图如下:

CO2在电极a放电的反应式是_______________________________
填空题 (17分)Na、Cu、Al、O、C、H是常见的六种元素。
(1)Al位于元素周期表第_____周期第_____族;Cu的基态原子价电子排布式为__________。
(2)用“>”或“<”填空:
第一电离能
| 离子半径
| 沸点
|
Na_______Al
| O2—_______Na+
| CH4______H2O
|
(3)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) △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=________________
(4)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__________________
(5)利用高温电解技术可将释放的CO2转化为具有工业利用价值的产品。
反应方程式为:
,其工作原理示意图如下:

CO2在电极a放电的反应式是_______________________________
本题答案:(17分)
(1)三(1分) ⅢA (1分
本题解析:
试题分析:(1)Al位于元素周期表第三周期,第IIIA族;Cu的的基态原子价电子即外围电子排布式为3d104s1;
(2)Na的金属性比Al强,所以第一电离能Na<Al;O2-与Na+的核外电子来源:91考试网 91eXAm.org排布相同,但O的核电荷数少,所以离子半径O2->Na+;水分之间可以形成氢键,甲烷不可以,所以甲烷的沸点<水的沸点;
(3)①根据CO2 (g)+CH4(g)
2CO(g)+2H2(g),及平衡时各气体的体积分数可知,设消耗二氧化碳的物质的量是xmol,则平衡时二氧化碳的物质的量是(6-x)mol,甲烷的物质的量也是(6-x)mol,生成CO、氢气的物质的量是2xmol,所以(6-x)/(6-x+6-x+2x+2x)=0.1,所以x=4,所以平衡时各气体的物质的量浓度二氧化碳、甲烷都是(6-4)/4mol/L=0.5mol/L,CO、氢气的浓度都是8/4mol/L=2mol/L,所以平衡常数K=(22mol/L×22mol/L)/(0.5mol/L×0.5mol/L)=64 mol2?L-2;
②根据盖斯定律,将已知热化学方程式中的氧气、水消去,得到CO2(g)+CH4(g)
2CO(g)+2H2(g) 的△H=(
890.3 kJ·mol-1)+2×(+2.8 kJ·mol-1)-2×(-566.0 kJ·mol-1)="+247.3" kJ·mol-1
(4)①温度超过250℃时,催化剂的催化效率降低,所以乙酸的生成速率降低;
②为了提高该反应中CH4的转化率,可以增大压强,或增大二氧化碳的浓度,使反应向生成乙酸的方向进行,甲烷的转化率提高;
(5)电极a与电源负极相连,所以a是阴极,发生还原反应,所以二氧化碳转化为CO和O2-,电极反应式为CO2 + 2e- ="=" CO+O2-。
考点:考查元素周期表的应用,元素性质的应用,平衡常数的计算,盖斯定律的应用,电极反应式的书写
本题所属考点:【影响化学反应速率的因素】
本题难易程度:【困难】
Poverty shows us who our friends are and who are our enemies. 贫穷让我们看出谁是朋友,谁是敌人.