催化还原CO
2是解决温室效应及能源问题的重要手段之一.研究表明,在Cu/ZnO催化剂存在下,CO
2和H
2可发生两个反应,分别生成CH
3OH和CO.反应的热化学方程式如下:CO
2(g)+3H
2(g)⇌CH
3OH(g)+H
2O(g)△H
1=-53.7kJ•mol
-1 I CO
2(g)+H
2(g)⇌CO(g)+H
2O(g)△H
2Ⅱ
某实验室控制CO
2和H
2初始投料比为1:2.2,经过相同反应时间测得如实验数据:
T(K) |
催化剂 |
CO2转化率(%) |
甲醇选择性(%) |
543 |
Cat.1 |
12.3 |
42.3 |
543 |
Cat.2 |
10.9 |
72.7 |
553 |
Cat.1 |
15.3 |
39.1 |
553 |
Cat.2 |
12.0 |
71.6 |
【备注】Cat.1:Cu/ZnO纳米棒;Cat.2:Cu/ZnO纳米片;甲醇选择性:转化的CO
2中生成甲醛的百分比;
已知:①CO和H
2的标准燃烧热分别为-283.0kJ•mol
-1和-285.8kJ•mol
-1②H
2O(l)═H
2O(g)△H
3=44.0kJ•mol
-1请回答(不考虑温度对△H的影响):反应II的△H
2=
______
kJ•mol
-1.
在图中分别画出I在无催化剂、有Cat.1和由Cat.2三种情况下“反应过程-能量”示意图(在图中标注出相应的曲线)