16.2022年2月18日,“美麗中國(guó)?綠色冬奧”專場(chǎng)新聞發(fā)布會(huì)在北京新聞中心舉行。發(fā)展碳捕集與利用的技術(shù),將CO
2轉(zhuǎn)化為高附加值的化學(xué)品,實(shí)現(xiàn)CO
2資源化利用,是一項(xiàng)重要的碳減排技術(shù)。
(一)CO
2加氫(RWGS)制合成氣(CO)
RWGS反應(yīng):CO
2(g)+H
2(g)?CO(g)+H
2O(g)ΔH
1 反應(yīng)i
副反應(yīng):CO
2(g)+4H
2(g)?CH
4(g)+2H
2O(g)ΔH
2 反應(yīng)ii
(1)已知:CH
4(g)+2O
2(g)?CO
2(g)+2H
2O(g)ΔH
3=-802.0kJ?mol
-12H
2(g)+O
2(g)?2H
2O(g)ΔH
4=-483.6kJ?mol
-1則ΔH
2=
。
(2)當(dāng)H
2、CO
2按體積比3:1投料時(shí),RWGS反應(yīng)的平衡組成如圖1所示。
①ΔH
1
0(選填“>”、“<”或“=”);RWGS反應(yīng)最佳溫度為
(填序號(hào))
A.300~350℃
B.400~450℃
C.700~750℃
②反應(yīng)ⅰ的平衡常數(shù)表達(dá)式K=
。
(二)CO
2電催化轉(zhuǎn)化合成氣
(3)CO
2電還原反應(yīng)機(jī)理如圖2所示,由圖可知,催化劑選擇納米Au
55(納米Au
55指的是含55個(gè)原子的Au納米顆粒),理由是
。表示物種從催化劑表面解吸(物種與催化劑分離)的是過程
(選填“Ⅰ”、“Ⅱ”或“Ⅲ”)。
(三)電催化CO
2還原制甲酸(HCOOH)
(4)圖3為電催化CO
2還原生產(chǎn)HCOOH的示意圖。
該電解池陽極的電極反應(yīng)式為
;總反應(yīng)方程式為
。