CO2HCOOH相互转化应用广泛。
(1)CO2催化加氢。在密闭容器中,向含有催化剂的KHCO3溶液(CO2与KOH溶液反应制得)中通入H2生成HCOO-,其离子方程式为HCO3-+H2=HCOO-+H2OHCO3-+H2=HCOO-+H2O。
其他条件不变,HCO-3转化为HCOO-的转化率随温度的变化如图1所示。反应温度在40℃~80℃范围内,HCO-3催化加氢的转化率迅速上升,其主要原因是温度升高反应速率加快,温度升高催化剂的活性增强温度升高反应速率加快,温度升高催化剂的活性增强。

(2)HCOOH燃料电池。装置如图2所示,两电极区间用允许K+、H+通过的半透膜隔开。
①电池负极电极反应式为HCOOˉ+2OHˉ-2eˉ=HCO3-+H2OHCOOˉ+2OHˉ-2eˉ=HCO3-+H2O;放电过程中需补充的物质A为H2SO4H2SO4(填化学式)。
②甲酸在常温下为液体,甲酸的燃烧热为254.4kJ/mol,写出甲酸燃烧的热化学方程式HCOOH(l)+12O2(g)=CO2(g)+H2O(l)△H=-254.4kJ/molHCOOH(l)+12O2(g)=CO2(g)+H2O(l)△H=-254.4kJ/mol。
(3)HCOOH催化释氢。在催化剂作用下,HCOOH分解生成CO2和H2可能的反应机理如图3所示。
①HCOOD催化释氢反应除生成CO2外,还生成HDHD(填化学式)。
②研究发现:其他条件不变时,以HCOOK溶液代替HCOOH催化释氢的效果更佳,其具体优点是提高释放氢气的速率,提高释放出氢气的纯度提高释放氢气的速率,提高释放出氢气的纯度。
C
O
2
HCOOH
-
3
-
3
1
2
1
2
【答案】HCO3-+H2=HCOO-+H2O;温度升高反应速率加快,温度升高催化剂的活性增强;HCOOˉ+2OHˉ-2eˉ=HCO3-+H2O;H2SO4;HCOOH(l)+O2(g)=CO2(g)+H2O(l)△H=-254.4kJ/mol;HD;提高释放氢气的速率,提高释放出氢气的纯度
1
2
【解答】
【点评】
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