【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  194433  194441  194447  194451  194457  194459  194463  194469  194471  194477  194483  194487  194489  194493  194499  194501  194507  194511  194513  194517  194519  194523  194525  194527  194528  194529  194531  194532  194533  194535  194537  194541  194543  194547  194549  194553  194559  194561  194567  194571  194573  194577  194583  194589  194591  194597  194601  194603  194609  194613  194619  194627  203614 

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