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CO2的捕集及利用對“碳中和”具有重要意義,回答下列問題:
(1)在釕配合物催化下CO2加氫合成甲酸發(fā)生反應(yīng)Ⅰ,同時還伴有反應(yīng)Ⅱ發(fā)生。
Ⅰ.CO2(g)+H2(g)?HCOOH(g)  ΔH1=-30.9kJ?mol-1
Ⅱ.CO2(g)+H2(g)?CO(g)+H2O(g)  ΔH2
①已知:298K時,部分物質(zhì)的相對能量如表所示,則HCOOH(g)的相對能量為
-423.9
-423.9
kJ?mol-1,ΔH1
ΔH2(填“>”“<”或“=”)。
物質(zhì) CO2(g) H2(g) H2O(g) CO(g)
相對能(kJ?mol-1 -393 0 -242 -110
②氣體A的壓力轉(zhuǎn)化率表示為α(A)=[1-
P
1
P
0
]×1000%,P0為A初始壓力,P1為A某時刻分壓。保持323K恒溫恒壓,CO2(g)、H2(g)投料比1:1時,CO2初始分壓分別為Po-aMPa、Po-bMPa和Po-cMPa(Po-a<Po-b<Po-c),測得α(CO2)與時間t的關(guān)系如圖甲所示。
菁優(yōu)網(wǎng)
則曲線z表示的CO2的初始分壓為
p0-a
p0-a
MPa,在323K,CO2初始分壓為時Po-cMPa時,平衡后,P(HCOOH)=6P(CO),則反應(yīng)Ⅰ的Kp
=
14
3
p
0
-
c
=
14
3
p
0
-
c
(用含Po-c 的式子表示)。
③已知Arrhenius公式Rlnk=-(
E
a
T
)+C(Ea為活化能,k為速率常數(shù),R和C為常數(shù)),反應(yīng)Ⅰ的數(shù)據(jù)如圖乙中的曲線d所示,則該反應(yīng)的活化能Ea=
1120
1120
kJ?mol-1。改變外界條件,數(shù)據(jù)如圖中的曲線e所示,則實驗可能改變的外界條件是
使用更高效的催化劑
使用更高效的催化劑
。
(2)一種新型釕配合物催化劑催化CO2加氫合成甲酸的反應(yīng)機(jī)理如圖丙所示。生成中間體的反應(yīng)為
CO2+菁優(yōu)網(wǎng)=菁優(yōu)網(wǎng)
CO2+菁優(yōu)網(wǎng)=菁優(yōu)網(wǎng)
,研究表明,極性溶劑有助于促進(jìn)CO2插入M—H鍵,使用極性溶劑后極大地提高了整個反應(yīng)的合成效率,原因是
CO2插入M—H鍵所需的活化能最大,是該反應(yīng)的決速步驟,使用極性容積后活化能降低
CO2插入M—H鍵所需的活化能最大,是該反應(yīng)的決速步驟,使用極性容積后活化能降低
。

【答案】-423.9;<;p0-a;=
14
3
p
0
-
c
;1120;使用更高效的催化劑;CO2+菁優(yōu)網(wǎng)=菁優(yōu)網(wǎng);CO2插入M—H鍵所需的活化能最大,是該反應(yīng)的決速步驟,使用極性容積后活化能降低
【解答】
【點評】
聲明:本試題解析著作權(quán)屬菁優(yōu)網(wǎng)所有,未經(jīng)書面同意,不得復(fù)制發(fā)布。
發(fā)布:2024/6/27 10:35:59組卷:36引用:1難度:0.6
相似題
  • 1.氫氣最早于16世紀(jì)被人工制取出來,氫氣是一種清潔能源。
    (1)利用光伏電池電解水制H2是氫能的重要來源。已知:H-H鍵、O=O鍵、H-O鍵的鍵能依次為436kJ?mol-1、495kJ?mol-1、463kJ?mol-1。則2H2O(g)═2H2(g)+O2(g)△H=
     
    kJ?mol-1
    (2)T1℃時,向5L恒容密閉容器中充入0.5molCH4,只發(fā)生反應(yīng)2CH4(g)?C2H4(g)+2H2(g),達(dá)到平衡時,測得c(C2H4)=2c(CH4),CH4的轉(zhuǎn)化率為
     
    ;保持其他條件不變,溫度改為T2℃,經(jīng)25s后達(dá)到平衡,測得c(CH4)=2c(C2H4),則0~25s內(nèi)v(C2H4)=
     
    mol?L-1?s-1。
    (3)CH4分解時幾種氣體的平衡分壓(pPa)的對數(shù)值lgp與溫度的關(guān)系如圖所示。
    菁優(yōu)網(wǎng)
    ①T℃時,向一恒容密閉容器中通入一定量的CH4(g)、C2H4(g)和H2(g),只發(fā)生反應(yīng)2CH4(g)?C2H2(g)+3H2(g)ΔH,ΔH
     
    (填“>”或“<”)0,此時的平衡常數(shù)Kp=
     
    (用平衡分壓代替濃度進(jìn)行計算)Pa2
    ②若只改變一個反應(yīng)條件使Kp變大,則該條件是
     
    (填標(biāo)號)。
    A.減小C2H2的濃度
    B.升高溫度
    C.增大壓強(qiáng)
    D.加入合適的催化劑
    (4)工業(yè)上,以KNH2和液氨為電解質(zhì),以石墨為電極,電解液氨制備H2。陽極的電極反應(yīng)式為
     
    ,一段時間后陰、陽兩極收集到的氣體質(zhì)量之比為
     
    。

    發(fā)布:2025/1/4 8:0:1組卷:9引用:3難度:0.5
  • 2.反應(yīng) 4A(g)+5B(g)?4C(g)+6D(g)在 5L 的密閉容器中進(jìn)行,半分鐘后,C 的物質(zhì)的量增 加了 0.30mol。下列敘述正確的是( ?。?/h2>

    發(fā)布:2024/12/30 19:30:2組卷:59引用:6難度:0.6
  • 3.將等物質(zhì)的量的A、B混合于2L的密閉容器中,發(fā)生如下反應(yīng):3A(g)+B(g)?xC(g)+2D(g),經(jīng)5min后,測得D的濃度為0.5mol/L,c(A):c(B)=3:5,C的平均反應(yīng)速率為0.1mol/(L?min).求:
    (1)此時A的濃度c(A)=
     
    mol/L,反應(yīng)開始前容器中的A、B的物質(zhì)的量:n(A)=n(B)=
     
    mol;
    (2)B的平均反應(yīng)速率v(B)=
     
    mol/(L?min);
    (3)x的值為
     

    發(fā)布:2024/12/30 19:0:1組卷:163引用:26難度:0.3
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