通过电化学、热化学等方法，将 2CO转化为HCOOH等化学…——2024 高考化学第 19 题答案解析

19. 通过电化学、热化学等方法，将 2CO转化为HCOOH等化学品，是实现“双碳”目标的途径之一。请回
答：
（1）某研究小组采用电化学方法将 2CO转化为HCOOH，装置如图。电极 B 上的电极反应式是
_______。
（2）该研究小组改用热化学方法，相关热化学方程式如下：
I： -12 2 1C(s)+O (g) CO (g)Δ$H =-393.5 kJ mol=$ ×
Ⅱ： -12 2 2C(s)+H (g)+O (g) HCOOH(g)Δ$H =-378.7 kJ mol=$ ×
Ⅲ： 2 2 3CO (g)+H (g) HCOOH(g)ΔHˆˆ †‡ˆ ˆ
① 3Δ$H =_______ -1kJ mol$×。
②反应Ⅲ在恒温、恒容的密闭容器中进行， 2CO和 2H的投料浓度均为 -11.0 mol L×，平衡常数
-$8K=2.4 10$´，则 2CO的平衡转化率为_______。
③用氨水吸收HCOOH，得到 -11.00 mol L×氨水和 -10.18 mol L×甲酸铵的混合溶液，298 K时该混合溶
液的$pH=_______$。[已知：298 K时，电离常数 -$5b 3 2K NH H O =1.8 10$× ´、 -$4aK (HCOOH)=1.8 10$´]
（3）为提高效率，该研究小组参考文献优化热化学方法，在如图密闭装置中充分搅拌催化剂 M 的
DMSO(有机溶剂)溶液， 2CO和 2H在溶液中反应制备HCOOH，反应过程中保持 2CO (g)和 2H (g)的
压强不变，总反应 2 2CO +H HCOOHˆˆ †‡ˆ ˆ的反应速率为 v，反应机理如下列三个基元反应，各反应的活
化能 2 1 3E <E <<E(不考虑催化剂活性降低或丧失)。
Ⅳ： 2M+CO Qˆˆ †‡ˆ ˆ 1E
V： 2Q+H Lˆˆ †‡ˆ ˆ 2E

VI：L M+HCOOHˆˆ †‡ˆ ˆ 3E
①催化剂 M 足量条件下，下列说法正确的是_______。