将CO
2转化为甲烷、甲醇、甲酸等有机物是实现“碳中和”重要途径。在催化下CO
2加氢合成甲酸发生反应Ⅰ,同时还伴有反应Ⅰ发生。
Ⅰ.CO
2(g)+H
2(g)

HCOOH(g) ΔH
1=-30.9kJ·mol
-1Ⅱ.CO
2(g)+H
2(g)

CO(g)+H
2O(g) ΔH
2回答下列问题:
(1)已知298K时,部分物质的相对能量如下表所示,则CO
2(g)的相对能量为
_____kJ·mol
-1。
物质 | H2(g) | HCOOH(g) | H2O(g) | CO(g) |
相对能量/(kJ·mol-1) | 0 | -423.9 | -242 | -110 |
(2)已知气体A的压强转化率表示为α(A)=(1-

)×100%,p
0为A的初始分压,p
1为某时刻A的分压。保持323K、恒温恒压,CO
2(g)、H
2(g)投料比为1:1,CO
2初始分压分别为p
0-aMPa、p
0-bMPa和p
0-cMPa(p
0-a<p
0-bb<P
0-c)时,测得α(CO
2)与时间t的关系如图1所示。
①则曲线
z表示的CO
2的初始分压为
_____(填写选项序号)。
a.p
0-aMpa b.p
0-bMpa c.p
0-cMPa
②在323K,CO
2初始分压为p
0-bMPa时,平衡后,p(HCOOH)=4p(CO),则反应Ⅰ的K
p=
_____(MPa)
-1(用含p
0-b的式子表示)。
(3)反应CO
2(g)+H
2(g)

CO(g)+H
2O(g)的正、逆反应平衡常数K随温度变化的曲线如图2所示。
①曲线甲表示
_____(填“K
正”或“K
逆”)随温度变化的曲线。
②a点时,v
正_____v
逆(填“一定等于”或“不一定等于”)。
③c点时,
x=
_____。
(4)0.5MPa下,将n(H
2):n(CO
2)=1:1的混合气体以一定流速通过装有催化剂的反应器,测得CO
2的转化率、HCOOH或CO的选择性[

]以及HCOOH的产率(CO
2的转化率×HCOOH的选择性)随温度的变化如图3所示
曲线a表示
_____(填“HCOOH”或“CO”)的选择性随温度的变化。270°C时,对应CO
2的转化率为
_____;在210~250°C之间,HCOOH的产率增大的原因是
_____。