Question

CO2是目前最主要的溫室氣體，減小CO2的排放并用來制造有價值的化學(xué)用品是目前的研究目標(biāo)。

（1）利用CO2與CH4生產(chǎn)合成氣(CO、H2)：

已知：CH4(g)+2O2(g)CO2(g)+2H2O(g) ΔH=－890.3 KJ·mol－1

CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g) ΔH=+2.8 KJ·mol-1

2CO(g)+O2(g)2CO2(g) ΔH=－566.0 KJ·mol－1

反應(yīng)CO2(g)+CH4(g)2CO(g)+2H2(g) ΔH= ____________。

②250℃時，以鎳合金為催化劑，向體積為4 L的密閉容器中通入6 mol CO2、6 mol CH4，開始發(fā)生如下反應(yīng)：CO2(g)+CH4(g)2CO(g)+2H2(g)。經(jīng)過一段時間達(dá)到平衡，平衡體系中各組分體積分?jǐn)?shù)(某一成分物質(zhì)的量占總氣體物質(zhì)的量的百分?jǐn)?shù))如下表：

物質(zhì)	CH4	CO2	CO	H2
體積分?jǐn)?shù)	0.1	0.1	0.4	0.4

此溫度下該反應(yīng)的平衡常數(shù)K=________________。

（2）以二氧化鈦表面覆蓋Cu2Al2O4為催化劑，可以將CO2和CH4直接轉(zhuǎn)化成乙酸。在不同溫度下催化劑的催化效率與乙酸的生成速率如下圖所示。250～300℃時，乙酸的生成速率減小的可能原因是____________________。

（3） 如以氫氧化鉀水溶液作電解質(zhì)進(jìn)行電解，CO2在銅電極上可轉(zhuǎn)化為甲烷，該電極反應(yīng)方程式為_____________________。

（4）將2mol CO2和6molH2容積相同而溫度不同的Ⅰ、Ⅱ兩個恒容密閉容器中開始發(fā)生反應(yīng)：CO2(g)+3H2(g) CH3OH(g)+H2O(g)，測得CH3OH的物質(zhì)的量隨時間的變化如下圖1所示。

①曲線Ⅰ、Ⅱ?qū)��?yīng)的平衡常數(shù)大小關(guān)系為KⅠ_______KⅡ(填“>”“=”或“<”)，可知該 反應(yīng)是一個_______(填“放熱”或“吸熱”)反應(yīng)。

②下列事實說明該反應(yīng)已達(dá)到平衡狀態(tài)的是_________________：

A．容器內(nèi)氣體壓強保持不變

B．容器內(nèi)氣體的密度保持不變

C．CO2的體積分?jǐn)?shù)保持不變

D．CO2的消耗速率與CH3OH的生成速率相等

E．容器內(nèi)混合氣體的平均相對分子質(zhì)量保持不變

（5）利用光能和光催化劑，可將CO2和H2O(g)轉(zhuǎn)化為CH4和O2。紫外光照射時，在不同催化劑(Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ)作用下，CH4產(chǎn)量隨光照時間的變化如上圖2所示。在0～15小時內(nèi)，CH4的平均生成速率Ⅰ、Ⅱ和Ⅲ從大到小的順序為_____________(填序號)。

Answer 1