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  • 1. (2023·云南模拟) 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.……

    可能的反应机理如下(M为催化剂);

    回答下列问题:

    1. (1) 反应iii的化学方程式为
    2. (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

      依据以上信息,ΔH1=

    3. (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=随温度变化曲线如下图所示。

      ①下列措施能提高CO2平衡转化率的是 ( 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a MPa,则反应i的压力商计算式Qp= MPa-1

      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 (填“ i”或“ii”),判断的理由是

    4. (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中间体,且 (填 “Bi”或“Bi/CeO2”)的催化活性更优异。

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