催化還原CO2是解決温室效應及能源問題的重要手段之一。研究表明，在Cu/ZnO催化劑存在下，CO2和H2可發生...

問題詳情：

催化還原CO2是解決温室效應及能源問題的重要手段之一。研究表明，在Cu/ZnO催化劑存在下，CO2和H2可發生兩個平行反應，分別生成CH3OH和CO。反應的熱化學方程式如下： Ⅰ． CO2(g) + 3H2(g)  CH3OH(g) + H2O(g)    ΔH1= －53.7kJ·mol－1   K1

Ⅱ． CO2(g) + H2(g)  CO(g) + H2O(g)        ΔH2                       K2

（1）反應Ⅰ的平衡常數表達式K1=                      。若其它條件不變，升高温度，則該反應的逆反應速率         （填“增大”、“減小”、“不變”或“無法判斷”）。

（2）反應Ⅱ還可以通過下列反應獲得：

Fe(s)＋CO2(g)FeO(s)＋CO(g)    ΔH3             K3

Fe(s)＋H2O(g)FeO(s)＋H2(g)    ΔH4             K4

在不同温度時KK4的值如下表1：

請回答（不考慮温度對ΔH的影響）：

ΔH2  =            (用ΔH3和ΔH4表示)，K2＝            (用K3和K4表示)，反應Ⅱ屬於           反應(填“放熱”或“吸熱”)。

（3）某實驗室控制CO2和H2初始投料比為1:2.2，在相同壓強下，經過相同反應時間測得如下表2實驗數據：

【備註】Cat.1:Cu/ZnO納米棒；Cat.2:Cu/ZnO納米片；*醇選擇*：轉化的CO2中生成*醇的百分比。

① 在Cu/Zn O催化劑存在下，有利於提高CO2轉化為CH3OH平衡轉化率的措施有     。

A．使用催化劑Cat.1        B．使用催化劑Cat.2        C．降低反應温度                

D．投料比不變，增加反應物的濃度        E．增大CO2和H2的初始投料比

② 表2中實驗數據表明，在相同温度下不同的催化劑對CO2轉化成CH3OH的選擇*有顯著的影響，其原因是                                                 。

【回答】

（14分）

（1）   （2分）     增大（2分） 

（2）ΔH3 -ΔH4   （2分）    K3/K4  （2分）      吸熱（2分）   

（3）① CD（2分）

② 表中數據表明此時反應未達到平衡，不同的催化劑對反應Ⅰ的催化能力不同，

因而在該時刻下對*醇選擇*有影響。（2分）

知識點：化學反應速率 化學平衡

題型：綜合題