Question

5．甲烷既是一种清洁能源，也是一种重要的化工原料．用催化剂可以将CO₂和CH₄直接转化成乙酸，反应方程式为：CO₂（g）+CH₄（g）?CH₃COOH（g）．
①在不同温度下三种量的变化趋势如图所示．250～300℃时，温度升高而乙酸的生成速率降低的原因是温度超过250℃时，催化剂的催化效率降低．
②若该反应在300℃达到平衡后，为了提高CH₄的转化率，可再采取的措施有ab．
a．增大 CO₂的浓度    b．增大压强
c．升高温度           d．使用更高效的催化剂．

Answer 1

分析 ①由图可知，该催化剂在250℃左右时催化剂效率最高；
②提高该反应中CH₄的转化率，改变条件应使平衡向正反应方向移动，注意不能只增大甲烷的浓度，否则甲烷的转化率降低．

解答 解：①由图可知，该催化剂在250℃左右时催化剂效率最高，温度超过250℃时，催化剂的催化效率降低，所以温度升高而乙酸的生成速率降低，
故答案：温度超过250℃时，催化剂的催化效率降低；
②提高该反应中CH₄的转化率，改变条件应使平衡向正反应方向移动，正反应是气体体积减小的反应，缩小容器体积增大压强、增大CO₂的浓度，平衡正向移动，反应物转化率增大，由图象可知升高温度甲烷的含量降低，则甲烷的转化率增大，但温度过高时催化剂的效率较低，不能采用升高温度的方法．
故答案为：ab．

点评 本题考查化学平衡图象、化学平衡的影响等，为高频考点，侧重于考查学生对基础知识的综合应用能力，题目难度中等．