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wljy99

银虫 (小有名气)

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[求助] 热力学和催化反应已有3人参与

有些反应在一定温度下，明明热力学上吉布斯自由能变大于0，不能自发进行，为什么选择好合适摧化剂尤其是复合催化剂之后，就会有转化率？比如：
CO2（g） + 3H2 (g)→ CH3OH(g) + H2O(g), ΔG270℃ =50.344kJ/ mol−1,但是实际却是：

Catalyst          Preparation method       T/°C CO2 conversion (%)    Methanol selectivity (%) Methanol activity (mol kg−1 cat. h) Ref.

Cu/Zn/Ga/SiO2 co-impregnation                270             5.6                               99.5                                  10.9                                                 154
Cu/Ga/ZnO    co-impregnation                270             6.0                               88.0                                     11.8                                              155

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1楼 2017-02-15 10:29:09

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qm13426292146

木虫 (正式写手)

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【答案】应助回帖

感谢参与，应助指数 +1

热力学的问题不是特别懂。但涉及到反应本身楼主需要考虑以下问题，CO2+H2在题述的反应条件下不可避免的会进行 RWGS 反应，即CO2+H2生成 CO+H2O，这样一来，热化学方程是否会改变？更为重要的是，有了 CO 和 H2，在270 oC的温度下，在本条件下发生化学反应就很好理解了！

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5楼2017-02-16 08:43:16

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zatnlsc

金虫 (小有名气)

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【答案】应助回帖

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凌乱奥利奥: 金币+2, 感谢应助 2017-02-15 22:25:17
wljy99(费姚永芬代发): 金币+20 2017-02-24 09:22:34

首先，催化剂肯定不改变热力学
其次，deltaG>0时，反应肯定不能自发进行。
但此处所谓的反应deltaG>0，意思是当前各物种都处于相同温度和分压，反应将自发逆向进行
而实际情况往往是远离平衡态的，反应物多，生成物几乎没有，且CO2和H2都是高压，以dG=Vdp来看，反应物G还会增加，平衡还会向生成物方向移动，将这些因素考虑进去，当前deltaG仍是<0，而随着反应进行，生成物增加，上限是进行到deltaG=0为止。

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