题目内容

【题目】催化还原CO2是解决温室效应及能源问题的重要手段之一,研究表明,在Cu/ZnO催化剂存在下,CO2H2可发生两个平行反应,分别生成CH3OHCO,反应的热化学方程式如下:

CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) H1=53.7kJmol-1 I

CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g) H2 II

某实验室控制CO2H2初始投料比为12.2,在相同压强下,经过相同反应时间测得如下实验数据:

TK

催化剂

CO2转化率(%

甲醇选择性(%

543

Cat.1

12.3

42.3

543

Cat.2

10.9

72.7

553

Cat.1

15.3

39.1

553

Cat.2

12.0

71.6

[备注]Cat.1Cu/ZnO纳米棒;Cat.2Cu/ZnO纳米片;甲醇选择性:转化的CO2中生成甲醇的百分比

1)表中实验数据表明,在相同温度下不同的催化剂对CO2转化成CH3OH的选择性有显著的影响,其原因是___

2)在如图中分别画出反应I在无催化剂、有Cat.1和有Cat.2三种情况下反应过程-能量示意图___

【答案】表中数据表明此时未达到平衡,不同的催化剂对反应I的催化能力不同,因而在该时刻下对甲醇选择性有影响

【解析】

1)不同的催化剂的催化能力不同,催化剂具有选择性;

2)加入催化剂,可降低反应的活化能,催化能力越强,活化能越低,但反应热不变。

1)从数据可知,在相同的温度下,不同的催化剂对CO2的转化率的影响不同,说明不同的催化剂的催化能力不同,相同的催化剂所处的温度不同,CO2的转化率也不同,且温度越高转化率越大,正反应为放热反应,说明数据是未达到平衡时的数据;

2)从表格中的数据可知咋催化剂Cat.2的作用下,甲醇的选择性更大,说明催化剂Cat.2对反应I催化效果更好,催化剂能降低反应的活化能,说明使用催化剂Cat.2的反应过程中活化能更低,因此图象为:

练习册系列答案
相关题目

违法和不良信息举报电话:027-86699610 举报邮箱:58377363@163.com

精英家教网