Question

【題目】催化還原CO2是解決溫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(fā)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：

CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) △H1=－53.7kJmol-1 I

CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g) △H2 II

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實驗數據：

T（K）	催化劑	CO2轉化率（%）	甲醇選擇性（%）
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

[備注]Cat.1：Cu/ZnO納米棒；Cat.2：Cu/ZnO納米片；甲醇選擇性：轉化的CO2中生成甲醇的百分比

（1）表中實驗數據表明，在相同溫度下不同的催化劑對CO2轉化成CH3OH的選擇性有顯著的影響，其原因是___。

（2）在如圖中分別畫出反應I在無催化劑、有Cat.1和有Cat.2三種情況下“反應過程-能量”示意圖___。

Answer 1

【答案】表中數據表明此時未達到平衡，不同的催化劑對反應I的催化能力不同，因而在該時刻下對甲醇選擇性有影響

【解析】

（1）不同的催化劑的催化能力不同，催化劑具有選擇性；

（2）加入催化劑，可降低反應的活化能，催化能力越強，活化能越低，但反應熱不變。

（1）從數據可知，在相同的溫度下，不同的催化劑對CO2的轉化率的影響不同，說明不同的催化劑的催化能力不同，相同的催化劑所處的溫度不同，CO2的轉化率也不同，且溫度越高轉化率越大，正反應為放熱反應，說明數據是未達到平衡時的數據；

（2）從表格中的數據可知咋催化劑Cat.2的作用下，甲醇的選擇性更大，說明催化劑Cat.2對反應I催化效果更好，催化劑能降低反應的活化能，說明使用催化劑Cat.2的反應過程中活化能更低，因此圖象為：。