采取高效經濟性的CO₂捕集及利用對人類社會發展具有重要意義。二氧化碳加氫合成甲酸是一個原子經濟性反應，生成的甲酸是重要的化工原料。回答下列問題：

（1）在傳統釕配合物催化作用下CO₂加氫合成甲酸發生反應Ⅰ，同時還伴有反應Ⅱ發生。
Ⅰ.CO₂（g）+H₂（g）?HCOOH（g）△H₁=-30.9kJ?mol^-1
Ⅱ.CO₂（g）+H₂（g）?CO（g）+H₂O（g）△H₂
①已知：298K時，部分物質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，△H₁

小于

小于

△H₂（填“大于”“小于”或“等于”）。

物質	CO2（g）	H2（g）	H2O（g）	CO（g）
相對能量/（kJ?mol-1）	-393	0	-242	-110

②氣體A的壓力轉化率可以反映轉化進程。A的壓力轉化率表示為α（A）=（1-

p

1

p

0

）×100%，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p_0-aMPa、p_0-bMPa和p_0-cMPa（p_0-a＜p_0-b＜p_0-c），測得α（CO₂）與時間t的關系如圖1所示。則曲線z表示的CO₂的初始分壓為

p_0-a

p_0-a

MPa,在323K，CO₂初始分壓為p_0-cMPa時，平衡后，p（HCOOH）=6p（CO），則反應I的K_p=

14

3

p

0

-

c

14

3

p

0

-

c

（用含p_0-c的式子表示）。
③反應I的Arrhenius經驗公式的實驗數據如圖2中的曲線d所示，已知Arrhenius經驗公式為Rlnk=-

E

a

T

+C（E_a為活化能，k為速率常數，R和C為常數），則該反應的活化能E_a=

1120

1120

kJ?mol^-1。改變外界條件，實驗數據如圖中的曲線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機理如圖3所示。生成中間體的反應為

CO₂+=

CO₂+=

，研究表明，極性溶劑有助于促進CO₂插入M-H鍵，使用極性溶劑后極大地提高了整個反應的合成效率，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，是該反應的決速步驟，使用極性容積后活化能降低

。