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【題目】大氣中CO2含量的增加會加劇溫室效應，為減少其排放，需將工業(yè)生產中產生的CO2分離出來進行儲存和利用。

以TiO2/Cu2Al2O4為催化劑，可以將CO2和CH4直接轉化為乙酸，請寫出該反應的化學方程式：____。在不同溫度下催化劑的催化效率與乙酸的生成速率的關系如圖所示。在溫度為____時，催化劑的活性最好，效率最高。請解釋圖中250～400℃時乙酸生成速率變化的原因：250～300℃時___；300～400℃時___。

【答案】CO2+CH4CH3COOH 250℃ 催化劑效率下降是影響乙酸生成速率的主要原因 溫度升高是影響乙酸生成速率的主要原因

【解析】

CO2和CH4在催化作用下生成CH3COOH，方程式為CO2+CH4CH3COOH，由圖象可知，當溫度低于250℃時，催化劑的催化效率和乙酸的生成速率為溫度的升高而增大，250℃時均達到最大值，當溫度高于250℃時，催化劑的催化效率和乙酸的生成速率為溫度的升高而降低，溫度高于300℃時，催化劑的催化效率繼續(xù)降低，乙酸的生成速率卻隨溫度的升高而增大。

CO2和CH4在催化作用下生成CH3COOH，方程式為CO2+CH4CH3COOH，由圖象可知，當溫度低于250℃時，催化劑的催化效率和乙酸的生成速率為溫度的升高而增大，250℃時均達到最大值，當溫度高于250℃時，催化劑的催化效率和乙酸的生成速率為溫度的升高而降低，溫度高于300℃時，催化劑的催化效率繼續(xù)降低，乙酸的生成速率卻隨溫度的升高而增大，因此在250℃-300℃之間，催化劑是影響反應速率的主要因素，催化效率的降低，導致反應速率也降低；在300℃-400℃時，催化效率降低且變化程度較小，反應速率增加明顯，因此過程中溫度是影響反應速率的主要因素，溫度越高，反應速率越快。

條件

原則

從化學反應速率分析

既不能過快，又不能太慢

從化學平衡移動分析

既要注意外界條件對速率和平衡影響的一致性，又要注意二者影響的矛盾性

從原料的利用率分析

增加易得廉價原料，提高難得高價原料的利用率，從而降低生產成本

從實際生產能力分析

如設備承受高溫、高壓能力等

從催化劑的使用活性分析

注意催化劑的活性對溫度的限制

練習冊系列答案
相關習題

科目：高中化學 來源： 題型：

【題目】

教材插圖具有簡潔而又內涵豐富的特點。請回答以下問題：

（1）第三周期的某主族元素，其第一至第五電離能數據如圖1所示，則該元素對應的原子有_____種不同運動狀態(tài)的電子。

（2）如圖2所示，每條折線表示周期表ⅣA ~ⅦA 中的某一族元素氫化物的沸點變化。每個小黑點代表一種氫化物，其中a點代表的是___________。判斷依據是____________。

（3）CO2在高溫高壓下所形成的晶體其晶胞如圖3所示。則該晶體的類型屬于_____________晶體。

（4）第一電離能介于Al、P之間的第三周期元素有____種。 GaCl3中中心原子的雜化方式為_________，寫出與GaCl3結構相同的一種等電子體（寫離子）______________。

（5）冰、干冰、碘都是分子晶體，冰的結構具有特殊性，而干冰、碘的晶體具有相似的結構特征，干冰分子中一個分子周圍有__________個緊鄰分子。 D的醋酸鹽晶體局部結構如圖，該晶體中含有的化學鍵是_____________（填字母標號）。

a．極性鍵 b．非極性鍵 c．配位鍵 d．金屬鍵

（6）Fe的一種晶體如甲、乙所示，若按甲虛線方向切乙得到的A~D圖中正確的是_____（填字母標號）。

鐵原子的配位數是____________，假設鐵原子的半徑是r cm，該晶體的密度是ρg/cm3 ，則鐵的相對原子質量為________________（設阿伏加德羅常數的值為NA）。

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科目：高中化學 來源： 題型：

【題目】下列說法錯誤的是

A.在1個CsCl晶胞中含有1個Cs+

B.SO2在水中的溶解度比CO2在水中的溶解度要大

C.X、Y元素同周期，且電負性X＞Y，第一電離能可能Y大于X

D.根據電子排布的特點，Cu和Ga在周期表中都屬于d區(qū)

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科目：高中化學 來源： 題型：

【題目】煤炭燃燒過程中會釋放出大量的SO2，嚴重破壞生態(tài)環(huán)境。采用一定的脫硫技術可以把硫元素以CaSO4的形式固定，從而降低SO2的排放。但是煤炭燃燒過程中產生的CO又會與CaSO4發(fā)生化學反應，降低脫硫效率。相關反應的熱化學方程式如下：

CaSO4(s)+CO(g)CaO(s)+SO2(g)+CO2(g) ΔH1=218.4kJ·mol-1(反應Ⅰ)

CaSO4(s)+4CO(g)CaS(s)+4CO2(g) ΔH2=-175.6kJ·mol－1(反應Ⅱ)

請回答下列問題：

通過監(jiān)測反應體系中氣體濃度的變化判斷反應Ⅰ和Ⅱ是否同時發(fā)生，理由是___。

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科目：高中化學 來源： 題型：

【題目】二甲醚（CH3OCH3）是一種應用前景廣闊的清潔燃科，以CO和氫氣為原料生產二甲醚主要發(fā)生以下三個反應：

編號

熱化學方程式

化學平衡常數

①

CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) ΔH1

K1

②

2CH3OH(g)CH3OCH3(g)+H2O(g) ΔH2=-24kJ/mol

K2

③

CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g) ΔH3=-41kJ/mol

K3

回答下列問題：

工藝中反應①和反應②分別在不同的反應器中進行，無反應③發(fā)生。該工藝中反應③的發(fā)生提高了CH3OCH3的產率，原因是___。

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科目：高中化學 來源： 題型：

【題目】利用原電池原理，在室溫下從含低濃度銅的酸性廢水中回收銅的實驗裝置如圖所示，下列說法錯誤的是

A. X、Y依次為陽離子、陰離子選擇性交換膜

B. 負極的電極反應式：BH4-＋8OH-一8e-═B(OH)4-＋4H2O

C. 2室流出的溶液中溶質為Na2SO4和K2SO4

D. 電路中每轉移1mol電子，電極2上有32gCu析出

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科目：高中化學 來源： 題型：

【題目】鈷（Co）是一種重要的戰(zhàn)略金屬，鈷及其合金廣泛應用于電機、機械、化工、航空和航天等領域。鈷在化合物中通常以+2、+3的形式存在。

（1）寫出基態(tài)Co原子的核外電子排布式___________________；

（2）Co2+、Co3+都能與CN-形成配位數為6的配離子。CN-中碳原子的雜化方式為_____；1mol HCN分子中σ鍵的數目為_________。

（3）Co的一種氧化物的晶胞如圖所示（其中黑球代表Co），則該氧化物的化學式為_______，在該晶體中與一個氧離子等距離且最近的Co離子所形成的空間構型為___________。

（4）用KCN處理含Co2+的鹽溶液，有紅色的Co(CN)2析出，將它溶于過量的KCN溶液后，可生成紫色的[Co(CN)6]4-，該配離子是一種相當強的還原劑，在加熱時能與水反應生成[Co(CN)6]3-，寫出該反應的離子方程式__________________。

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科目：高中化學 來源： 題型：

【題目】據報導，我國已研制出“可充室溫鈉—二氧化碳電池”，電極材料為鈉金屬片和碳納米管，電解液為高氯酸鈉四甘醇二甲醚，電池總反應為：4Na+3CO22Na2CO3+C，生成固體Na2CO3沉積在碳納米管上。下列敘述不正確的是

A. 放電時鈉金屬片發(fā)生氧化反應

B. 放電時吸收CO2，充電時釋放CO2

C. 放電時Na+向碳納米管移動

D. 放電時的負極反應為2Na-2e-+CO32-=Na2CO3

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科目：高中化學 來源： 題型：

【題目】現(xiàn)有一種鋰離子二次電池,其工作原理如圖。放電時生 成的Li2CO3固體和碳儲存于碳納米管中。下列說法錯誤的是

A. 該電池中的有機溶劑不能含活性較大的氫

B. 充電時,Y為陽極,Li+向X電極移動

C. 放電時,負極反應為2Li+CO32-—2e-===Li2CO3

D. 放電時,電池總反應為3CO2+4Li===2Li2CO3+C

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