Question

5．甲烷既是一種清潔能源，也是一種重要的化工原料．用催化劑可以將CO₂和CH₄直接轉(zhuǎn)化成乙酸，反應(yīng)方程式為：CO₂（g）+CH₄（g）?CH₃COOH（g）．
①在不同溫度下三種量的變化趨勢如圖所示．250～300℃時(shí)，溫度升高而乙酸的生成速率降低的原因是溫度超過250℃時(shí)，催化劑的催化效率降低．
②若該反應(yīng)在300℃達(dá)到平衡后，為了提高CH₄的轉(zhuǎn)化率，可再采取的措施有ab．
a．增大 CO₂的濃度    b．增大壓強(qiáng)
c．升高溫度           d．使用更高效的催化劑．

Answer 1

分析 ①由圖可知，該催化劑在250℃左右時(shí)催化劑效率最高；
②提高該反應(yīng)中CH₄的轉(zhuǎn)化率，改變條件應(yīng)使平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)，注意不能只增大甲烷的濃度，否則甲烷的轉(zhuǎn)化率降低．

解答 解：①由圖可知，該催化劑在250℃左右時(shí)催化劑效率最高，溫度超過250℃時(shí)，催化劑的催化效率降低，所以溫度升高而乙酸的生成速率降低，
故答案：溫度超過250℃時(shí)，催化劑的催化效率降低；
②提高該反應(yīng)中CH₄的轉(zhuǎn)化率，改變條件應(yīng)使平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)，正反應(yīng)是氣體體積減小的反應(yīng)，縮小容器體積增大壓強(qiáng)、增大CO₂的濃度，平衡正向移動(dòng)，反應(yīng)物轉(zhuǎn)化率增大，由圖象可知升高溫度甲烷的含量降低，則甲烷的轉(zhuǎn)化率增大，但溫度過高時(shí)催化劑的效率較低，不能采用升高溫度的方法．
故答案為：ab．

點(diǎn)評(píng) 本題考查化學(xué)平衡圖象、化學(xué)平衡的影響等，為高頻考點(diǎn)，側(cè)重于考查學(xué)生對(duì)基礎(chǔ)知識(shí)的綜合應(yīng)用能力，題目難度中等．