CO2与氢气在固载金属催化剂上可发生以下反应:
反应i.CO2(g)+H2(g)⇌HCOOH(g)ΔH1
反应ii.CO2(g)+H2(g)⇌H2O(g)+CO(g)ΔH2>0
反应iii.••••••
可能的反应机理如图(M为催化剂);

回答下列问题:
(1)反应iii的化学方程式为 CO2(g)+2H2(g)⇌HCHO(g)+H2O(g)CO2(g)+2H2(g)⇌HCHO(g)+H2O(g)。
(2)已知下列几种物质的标准摩尔生成焓(在101kPa时,由最稳定单质合成1mol指定产物时所放出的热量):
物质 | CO2(g) | H2(g) | HCOOH(g) |
标准摩尔生成焓/kJ•mol-1 | -393.51 | 0 | -362.3 |
+31.21kJ•mol-1
+31.21kJ•mol-1
。(3)在一定压强下,按n(H2):n(CO2)=1:1投料,发生反应i和反应ii(忽略反应iii),反应相同时间,CO2的转化率及HCOOH选择性(甲酸选择性=
甲酸的物质的量
消耗
C
O
2
的物质的量

①下列措施能提高CO2平衡转化率的是
C
C
(填标号)。A.降低温度
B.再充入Ar
C.分离出HCOOH
②673.15K,反应后体系中H2的分压为aMPa,则反应i的压力商计算式Qp=
95
%
×
0
.
3
%
α
×
5
%
95
%
×
0
.
3
%
α
×
5
%
③当温度高于673.15K,随温度升高,反应i与反应ii的反应速率相比,增加更显著的是反应
ii
ii
(填“i”或“ii”),判断的理由是 随温度升高,二氧化碳的转化率升高,但HCOOH的选择性却迅速下降
随温度升高,二氧化碳的转化率升高,但HCOOH的选择性却迅速下降
。(4)若在Bi或Bi/CeO2催化剂表面还原CO2生成HCOOH,模拟经历两种中间体的能量变化如图所示。HCOOH的合成更倾向于通过生成
HCOO*
HCOO*
中间体,且 Bi/CeO2
Bi/CeO2
(填“Bi”或“Bi/CeO2”)的催化活性更优异。
【答案】CO2(g)+2H2(g)⇌HCHO(g)+H2O(g);+31.21kJ•mol-1;C;;ii;随温度升高,二氧化碳的转化率升高,但HCOOH的选择性却迅速下降;HCOO*;Bi/CeO2
95
%
×
0
.
3
%
α
×
5
%
【解答】
【点评】
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发布:2024/7/16 8:0:9组卷:47引用:2难度:0.5
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(2)T1℃时,向5L恒容密闭容器中充入0.5molCH4,只发生反应2CH4(g)⇌C2H4(g)+2H2(g),达到平衡时,测得c(C2H4)=2c(CH4),CH4的转化率为
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①T℃时,向一恒容密闭容器中通入一定量的CH4(g)、C2H4(g)和H2(g),只发生反应2CH4(g)⇌C2H2(g)+3H2(g)ΔH,ΔH
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