【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1︰2.2,在相同压强下,经过相同反应时间测得如下实验数据:

T(K)

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

已知:①COH2的标准燃烧热分别为-283.0kJmol-1-285.8kJmol-1

H2O(l)=H2O(g) H3=+44.0kJmol-1

请回答(不考虑温度对H的影响):

(1)反应I的平衡常数表达式K=______反应IIH2=______kJmol-1

(2)有利于提高CO2转化为CH3OH平衡转化率的措施有__________

A.使用催化剂Cat.1 B.使用催化剂Cat.2

C.降低反应温度 D.投料比不变,增加反应物的浓度

E.增大 CO2H2的初始投料比

(3)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___________________________

(4)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_________

(5)研究证实,CO2也可在酸性水溶液中通过电解生成甲醇,则生成甲醇的反应发生在______极,该电极反应式是_________

 0  185323  185331  185337  185341  185347  185349  185353  185359  185361  185367  185373  185377  185379  185383  185389  185391  185397  185401  185403  185407  185409  185413  185415  185417  185418  185419  185421  185422  185423  185425  185427  185431  185433  185437  185439  185443  185449  185451  185457  185461  185463  185467  185473  185479  185481  185487  185491  185493  185499  185503  185509  185517  203614 

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