甲酸(HCOOH)是重要的液态储氢原料。将温室气体CO2转化为甲酸既具有经济技术意义,又具有环保意义。
(1)已知CO2(g)+H2(g)=HCOOH(g)ΔH=35.2kJ⋅mol-1。该反应在理论上属于原子经济性100%的绿色工艺,但是该反应不能自发进行,判断依据是 该反应为吸热反应且熵减小该反应为吸热反应且熵减小。
(2)在实践中,CO2制备甲酸的一种流程如图:

①写出过程Ⅱ的离子方程式 HCO-3+H2 催化剂HCOO-+H2OHCO-3+H2 催化剂HCOO-+H2O。
②过程Ⅱ中,其他条件不变,HCO-3转化为HCOO-的转化率如图1所示。则在40℃~80℃范围内转化率迅速上升,其主要原因可能是 温度升高,反应速率增大或者温度升高,催化剂活性增大温度升高,反应速率增大或者温度升高,催化剂活性增大。

(3)近期,天津大学化学团队以CO2与辛胺为原料实现了甲酸和辛腈的高选择性合成,装置工作原理如图2所示。
①在In/In2O3-x电极上发生的电极反应式为:CO2+2e-+H2O═HCOO-+OH-CO2+2e-+H2O═HCOO-+OH-。
②工作一段时间后,右侧电极室内辛胺溶液pH显著降低,原因为 Ni2P电极为阳极,电极反应为CH3(CH2)6CH2NH2+4OH--4e-=CH3(CH2)6CN+4H2O,消耗OH-生成水,则氢氧根离子浓度降低,溶液pH显著降低Ni2P电极为阳极,电极反应为CH3(CH2)6CH2NH2+4OH--4e-=CH3(CH2)6CN+4H2O,消耗OH-生成水,则氢氧根离子浓度降低,溶液pH显著降低。
HCO
-
3
催化剂
HCO
-
3
催化剂
HCO
-
3
【考点】原电池与电解池的综合.
【答案】该反应为吸热反应且熵减小;+H2 HCOO-+H2O;温度升高,反应速率增大或者温度升高,催化剂活性增大;CO2+2e-+H2O═HCOO-+OH-;Ni2P电极为阳极,电极反应为CH3(CH2)6CH2NH2+4OH--4e-=CH3(CH2)6CN+4H2O,消耗OH-生成水,则氢氧根离子浓度降低,溶液pH显著降低
HCO
-
3
催化剂
【解答】
【点评】
声明:本试题解析著作权属菁优网所有,未经书面同意,不得复制发布。
发布:2024/4/20 14:35:0组卷:34引用:2难度:0.7