將CO2轉化為HCOOH符合綠色化學理念，對“碳中和”有重大意義。
（1）已知：2CO（g）+O2（g）?2CO2（g）ΔH═-566.0kJ/mol
2H2（g）+O2（g）?2H2O（g）ΔH═-483.6kJ/mol
HCOOH（l）?CO（g）+H2O（g）ΔH═+72.6kJ/mol
較高溫度下，正反應CO2（g）+H2（g）═HCOOH（l）不能自發(fā)進行的原因是 該反應的ΔH＜0、ΔS＜0，在較高溫度下，其ΔH—T△S＞0，正反應不能自發(fā)進行該反應的ΔH＜0、ΔS＜0，在較高溫度下，其ΔH—T△S＞0，正反應不能自發(fā)進行。
（2）我國科學家利用CO2在Ru（與Fe同族）基催化劑上加氫制得甲酸，如圖所示。
①CO2與吸附了H原子的催化劑通過配位鍵形成中間體x,其的結構式為 
。
②反應過程中加入NaOH或NH3的目的是 降低HCOOH濃度，促進CO2（g）+H2（g）?HCOOH（l）平衡正向移動降低HCOOH濃度，促進CO2（g）+H2（g）?HCOOH（l）平衡正向移動。
（3）CO2電催化加氫被認為是極具前景的甲酸合成工藝。一種利用電催化反應器合成甲酸的工作原理如圖1所示。
①生成HCOOH的電極反應方程 CO2+2e-+2H+=HCOOHCO2+2e-+2H+=HCOOH。
②若控制原料H2的流速為22.4L/min,且保證CO2氣體略過量，通氣10min后，陰極收集到5.6LH2和CO的混合氣體，陽極出口處收集到22.4LH2。則生成HCOOH的物質的量為 8.75mol8.75mol（氣體體積均已折算成標準狀況下的體積）。
③電極表面積對CO2轉化率和HCOOH選擇性[n生成（HCOOH）n總轉化（CO2）]的影響如圖2所示?？刂破渌麠l件不變，電極表面積越大，生成HCOOH的量 越多越多（填“越多”或“越少”或“無影響”）；隨著電極表面積的增大，CO2轉化率增大且HCOOH選擇性下降的原因是 電極表面積增大，通過電極的電流增大，且增加了二氧化碳與催化劑的接觸面積，提高了單位時間內二氧化碳的轉化率；但同時也加快了副反應的反應速率，陰極會析出更多的H2和CO，使HCOOH的選擇性降低電極表面積增大，通過電極的電流增大，且增加了二氧化碳與催化劑的接觸面積，提高了單位時間內二氧化碳的轉化率；但同時也加快了副反應的反應速率，陰極會析出更多的H2和CO，使HCOOH的選擇性降低。
[
n
生成
（
HCOOH
）
n
總轉化
（
C
O
2
）
]
【答案】該反應的ΔH＜0、ΔS＜0，在較高溫度下，其ΔH—T△S＞0，正反應不能自發(fā)進行；；降低HCOOH濃度，促進CO2（g）+H2（g）?HCOOH（l）平衡正向移動；CO2+2e-+2H+=HCOOH；8.75mol；越多；電極表面積增大，通過電極的電流增大，且增加了二氧化碳與催化劑的接觸面積，提高了單位時間內二氧化碳的轉化率；但同時也加快了副反應的反應速率，陰極會析出更多的H2和CO，使HCOOH的選擇性降低
；降低HCOOH濃度，促進CO2（g）+H2（g）?HCOOH（l）平衡正向移動；CO2+2e-+2H+=HCOOH；8.75mol；越多；電極表面積增大，通過電極的電流增大，且增加了二氧化碳與催化劑的接觸面積，提高了單位時間內二氧化碳的轉化率；但同時也加快了副反應的反應速率，陰極會析出更多的H2和CO，使HCOOH的選擇性降低【解答】
【點評】
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發(fā)布：2024/4/20 14:35:0組卷：37引用：1難度：0.7