甲酸(HCOOH)是重要的液態儲氫原料。將溫室氣體CO2轉化為甲酸既具有經濟技術意義,又具有環保意義。
(1)已知CO2(g)+H2(g)=HCOOH(g)ΔH=35.2kJ?mol-1。該反應在理論上屬于原子經濟性100%的綠色工藝,但是該反應不能自發進行,判斷依據是 該反應為吸熱反應且熵減小該反應為吸熱反應且熵減小。
(2)在實踐中,CO2制備甲酸的一種流程如圖:

①寫出過程Ⅱ的離子方程式 HCO-3+H2 催化劑HCOO-+H2OHCO-3+H2 催化劑HCOO-+H2O。
②過程Ⅱ中,其他條件不變,HCO-3轉化為HCOO-的轉化率如圖1所示。則在40℃~80℃范圍內轉化率迅速上升,其主要原因可能是 溫度升高,反應速率增大或者溫度升高,催化劑活性增大溫度升高,反應速率增大或者溫度升高,催化劑活性增大。

(3)近期,天津大學化學團隊以CO2與辛胺為原料實現了甲酸和辛腈的高選擇性合成,裝置工作原理如圖2所示。
①在In/In2O3-x電極上發生的電極反應式為:CO2+2e-+H2O═HCOO-+OH-CO2+2e-+H2O═HCOO-+OH-。
②工作一段時間后,右側電極室內辛胺溶液pH顯著降低,原因為 Ni2P電極為陽極,電極反應為CH3(CH2)6CH2NH2+4OH--4e-=CH3(CH2)6CN+4H2O,消耗OH-生成水,則氫氧根離子濃度降低,溶液pH顯著降低Ni2P電極為陽極,電極反應為CH3(CH2)6CH2NH2+4OH--4e-=CH3(CH2)6CN+4H2O,消耗OH-生成水,則氫氧根離子濃度降低,溶液pH顯著降低。
HCO
-
3
催化劑
HCO
-
3
催化劑
HCO
-
3
【考點】原電池與電解池的綜合.
【答案】該反應為吸熱反應且熵減小;+H2 HCOO-+H2O;溫度升高,反應速率增大或者溫度升高,催化劑活性增大;CO2+2e-+H2O═HCOO-+OH-;Ni2P電極為陽極,電極反應為CH3(CH2)6CH2NH2+4OH--4e-=CH3(CH2)6CN+4H2O,消耗OH-生成水,則氫氧根離子濃度降低,溶液pH顯著降低
HCO
-
3
催化劑
【解答】
【點評】
聲明:本試題解析著作權屬菁優網所有,未經書面同意,不得復制發布。
發布:2024/4/20 14:35:0組卷:34引用:2難度:0.7
相似題
-
1.關于如圖所示的原電池,下列說法正確的是( )
A.石墨電極上發生氧化反應 B.電子由鋅片通過導線流向石墨棒 C.該裝置將電能轉化為化學能 D.將稀硫酸換成乙醇,燈泡亮度不變 發布:2025/1/6 6:0:5組卷:85引用:6難度:0.8 -
2.某原電池結構如圖所示,下列有關該原電池的說法正確的是( )
A.銅棒為負極 B.鋅棒發生還原反應 C.電子從銅棒經外電路流向鋅棒 D.鋅棒質量減輕 發布:2025/1/6 6:0:5組卷:417引用:11難度:0.9 -
3.一種新型短路膜電化學電池消除CO2裝置如圖所示。下列說法錯誤的是( )
A.負極反應為:H2+2OH--2e-=2H2O B.正極反應消耗標準狀況下22.4LO2,理論上需要轉移4mol電子 C.短路膜和常見的離子交換膜不同,它既能傳遞離子,還可以傳遞電子 D.該裝置可用于空氣中CO2的捕獲,緩解溫室效應 發布:2024/12/30 19:30:2組卷:51引用:5難度:0.5