题目内容
CO2和CH4是两种重要的温室气体，通过CH4和CO2反应制造更高价值的化学品是目前的研究方向．（1）已知：CH4（g）+2O2（g）=CO2（g）+2H2O（g）△H1=a kJ?mol-1
CO（g）+H2O （g）=CO2（g）+H2 （g）△H2=b kJ?mol-1
2CO（g）+O2（g）=2CO2（g）△H3=c kJ?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）以CO2为原料可以合成多种物质．
①利用FeO吸收CO2的化学方程式为：6 FeO+CO2=2Fe3O4+C，则反应中每生成1 mol Fe3O4，转移电子的物质的量为
②以氢氧化钾水溶液作电解质进行电解，在铜电极上CO2可转化为CH4，另一电极石墨连接电源的
考点：电解原理,用盖斯定律进行有关反应热的计算,化学反应速率的影响因素
专题：
分析：（1）根据盖斯定律结合已知热化学方程式来解答；
（2）①根据温度对催化剂活性的影响；
②根据外界条件对化学平衡的影响，平衡正向移动，反应物转化率增大；
③先将Cu2Al2O4拆成氧化物的形式：Cu2O?Al2O3，再根据氧化物与酸反应生成离子方程式，需要注意的是一价铜具有还原性；
（3）①根据化合价升降以及电子转移计算反应生成1molFe3O4电子转移的量；
②根据原电池原理，CO2在正极发生还原反应转化为甲烷，注意电解质溶液为碱性．
（2）①根据温度对催化剂活性的影响；
②根据外界条件对化学平衡的影响，平衡正向移动，反应物转化率增大；
③先将Cu2Al2O4拆成氧化物的形式：Cu2O?Al2O3，再根据氧化物与酸反应生成离子方程式，需要注意的是一价铜具有还原性；
（3）①根据化合价升降以及电子转移计算反应生成1molFe3O4电子转移的量；
②根据原电池原理，CO2在正极发生还原反应转化为甲烷，注意电解质溶液为碱性．
解答：
解：（1）CH4（g）+2O2（g）=CO2（g）+2H2O（g）△H=akJ?mol-1 ①
CO（g）+H2O （g）=CO2（g）+H2 （g）△H=bkJ?mol-1 ②
2CO（g）+O2（g）=2CO2（g）△H=ckJ?mol-1 ③
根据盖斯定律，由①+②×2-③×2得，CO2（g）+CH4（g）?2CO（g）+2H2（g）△H=（a+2b?2c）kJ?mol-1．
故答案为：a+2b?2c；
（2）①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增大反应压强、增大CO2的浓度，平衡正向移动，反应物转化率增大，故答案为：增大反应压强、增大CO2的浓度；
③Cu2Al2O4拆成氧化物的形式：Cu2O?Al2O3，与酸反应生成离子方程式：3Cu2Al2O4+32H++2NO3-=6Cu2++6Al3++2NO↑+16H2O，
故答案为：3Cu2Al2O4+32H++2NO3-=6Cu2++6Al3++2NO↑+16H2O；
（3）①该反应中每生成1molFe3O4，反应的二氧化碳物质的量为0.5mol，1mol二氧化碳反应转移电子4mol，0.5mol二氧化碳反应转移电子2mol，所以转移电子的物质的量2mol；
故答案为：2；
②CO2在正极发生还原反应转化为甲烷，电极反应为：CO2+8e-+6H2O=CH4+8OH-，阳极上是氢氧根离子失电子的氧化反应，产生氧气，总的电解原理方程式为：CO2+2H2O
CH4+2O2，故答案为：正；CO2+2H2O
CH4+2O2．
CO（g）+H2O （g）=CO2（g）+H2 （g）△H=bkJ?mol-1 ②
2CO（g）+O2（g）=2CO2（g）△H=ckJ?mol-1 ③
根据盖斯定律，由①+②×2-③×2得，CO2（g）+CH4（g）?2CO（g）+2H2（g）△H=（a+2b?2c）kJ?mol-1．
故答案为：a+2b?2c；
（2）①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增大反应压强、增大CO2的浓度，平衡正向移动，反应物转化率增大，故答案为：增大反应压强、增大CO2的浓度；
③Cu2Al2O4拆成氧化物的形式：Cu2O?Al2O3，与酸反应生成离子方程式：3Cu2Al2O4+32H++2NO3-=6Cu2++6Al3++2NO↑+16H2O，
故答案为：3Cu2Al2O4+32H++2NO3-=6Cu2++6Al3++2NO↑+16H2O；
（3）①该反应中每生成1molFe3O4，反应的二氧化碳物质的量为0.5mol，1mol二氧化碳反应转移电子4mol，0.5mol二氧化碳反应转移电子2mol，所以转移电子的物质的量2mol；
故答案为：2；
②CO2在正极发生还原反应转化为甲烷，电极反应为：CO2+8e-+6H2O=CH4+8OH-，阳极上是氢氧根离子失电子的氧化反应，产生氧气，总的电解原理方程式为：CO2+2H2O
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点评：本题主要考查盖斯定律、影响化学反应速率和平衡的因素以及原电池原理的运用等知识，难度不大，根据所学知识即可完成．
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