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表:
物质CH4CO2COH2体积分数 | 0.1 | 0.1 | 0.4 | 0.4 |
②已知:CH4(g)+2O2(g)═CO2(g)+2H2O(g)△H=-890.3kJ•mol-1
CO(g)+H2O (g)═CO2(g)+H2 (g)△H=+2.8kJ•mol-1
2CO(g)+O2(g)═2CO2(g)△H=-566.0kJ•mol-1
反应CO2(g)+CH4(g)⇌2CO(g)+2H2(g)的△H=___
(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1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将Cu2Al2O4溶解在稀硝酸中的离子方程式为___.
(3)Li2O、Na2O、MgO均能吸收CO2.①如果寻找吸收CO2的其他物质,下列建议合理的是___.
a.可在碱性氧化物中寻找
b.可在ⅠA、ⅡA族元素形成的氧化物中寻找
c.可在具有强氧化性的物质中寻找
②Li2O吸收CO2后,产物用于合成Li4SiO4,Li4SiO4用于吸收、释放CO2.原理是:在500℃,CO2与Li4SiO4接触后生成Li2CO3;平衡后加热至700℃,反应逆向进行,放出CO2,Li4SiO4再生,说明该原理的化学方程式是___.
(4)利用反应A可将释放的CO2转化为具有工业利用价值的产品.
反应A:CO2+H2O 电解 .
高温CO+H2+O2
高温电解技术能高效实现(3)中反应A,工作原理示意图如图2:CO2在电极a放电的反应式是___.