面對氣候變化，我國承諾二氧化碳排放力爭2030年前達到峰值，力爭2060年前實現(xiàn)碳中和?！疤歼_峰、碳中和”目標下，必須加強對二氧化碳資源化利用的研究。
（1）CO₂與CH₄經(jīng)催化重整，制得合成氣：CH₄（g）+CO₂（g）═2CO（g）+2H₂（g）。
已知：C（s）+2H₂（g）═CH₄（g） ΔH=-75kJ?mol^-1
C（s）+O₂（g）═CO₂（g） ΔH=-394kJ?mol^-1
C（s）+

1

2

O₂（g）═CO（g） ΔH=-111kJ?mol^-1
該催化重整反應(yīng)的ΔH=

+247

+247

kJ?mol^-1，反應(yīng)中催化劑活性會因積碳反應(yīng)而降低，同時存在的消碳反應(yīng)則使積碳量減少。相關(guān)數(shù)據(jù)如下表：

		積碳反應(yīng)CH4（g）═C（s）+2H2（g）	消碳反應(yīng)CO2（g）+C（s ）═2CO（g）
ΔH/（kJ?mol-1）		+75	+172
活化能//（kJ?mol-1）	催化劑X	33	91
	催化劑Y	43	72

由上表判斷，催化劑X

劣于

劣于

Y（填“優(yōu)于”或“劣于”），理由是

相對于催化劑X，催化劑Y積碳反應(yīng)的活化能大，積碳反應(yīng)的速率??；而消碳反應(yīng)活化能相對小，消碳反應(yīng)速率大

相對于催化劑X，催化劑Y積碳反應(yīng)的活化能大，積碳反應(yīng)的速率小；而消碳反應(yīng)活化能相對小，消碳反應(yīng)速率大

。
（2）CO₂經(jīng)催化加氫可合成低碳烴：2CO₂（g）+6H₂（g）?C₂H₄（g）+4H₂O（g）。在1L恒容密閉容器內(nèi)，按

n

（

C

O

2

）

n

（

H

2

）

=1：3投料，測得各組分物質(zhì)的量隨時間變化如圖所示。曲線b表示的物質(zhì)為

H₂O

H₂O

（填化學(xué)式），該物質(zhì)在0～4min內(nèi)的平均反應(yīng)速率為

0.17mol/（L?min）

0.17mol/（L?min）

（結(jié)果保留2位小數(shù)）。

（3）O₂輔助的Al～CO₂電池工作原理如圖所示。該電池電容量大，能有效利用CO₂，電池反應(yīng)產(chǎn)物Al₂（C₂O₄）₃是重要的化工原料。電池的負極反應(yīng)式：

Al-3e^-=Al³⁺

Al-3e^-=Al³⁺

。電池的正極反應(yīng)式：6CO₂+6e^-═3C₂

O

2

-

4

。該過程中，O₂起催化作用，催化過程可表示為：i：6O₂+6e^-═6

O

-

2

  ii：……，寫出ii的離子方程式：

6CO₂+6

O

-

2

=3C₂

O

2

-

4

+6O₂

6CO₂+6

O

-

2

=3C₂

O

2

-

4

+6O₂

。