我國(guó)力爭(zhēng)2030年前實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰，2060年前實(shí)現(xiàn)碳中和。CO₂的綜合利用是實(shí)現(xiàn)碳中和的措施之一。
Ⅰ．CO₂和CH₄在催化劑表面可以合成CH₃COOH，該反應(yīng)的歷程和相對(duì)能量的變化情況如圖所示（*指微粒吸附在催化劑表面，H*指H吸附在催化劑載體上的氧原子上，TS表示過(guò)渡態(tài)）：

（1）決定該過(guò)程的總反應(yīng)速率的基元反應(yīng)方程式為

CH₃*+CO₂*=CH₃COO*或CH₃*+H*+CO₂*=CH₃COO*+H*

CH₃*+CO₂*=CH₃COO*或CH₃*+H*+CO₂*=CH₃COO*+H*

。
（2）下列說(shuō)法正確的有

ad

ad

。
a.增大催化劑表面積可提高CO₂在催化劑表面的吸附速率
b.CH₃COOH*比CH₃COOH（g）能量高
c.使用高活性催化劑可降低反應(yīng)焓變，加快反應(yīng)速率
d.催化效果更好的是催化劑2
Ⅱ．CO₂和H₂在一定條件下也可以合成甲醇，該過(guò)程存在副反應(yīng)ii。
反應(yīng)i：CO₂（g）+3H₂（g）?CH₃OH（g）+H₂O（g）ΔH₁=-49.3kJ?mol^-1
反應(yīng)ii：CO₂（g）+H₂（g）?CO（g）+H₂O（g）ΔH₂
（3）有關(guān)物質(zhì)能量變化如圖所示，穩(wěn)定單質(zhì)的焓（H）為0，則ΔH₂=

+41

+41

kJ?mol^-1

（4）CO（g）+2H₂（g）?CH₃OH（g）ΔH₃該反應(yīng)的自發(fā)條件是

低溫自發(fā)

低溫自發(fā)

（填“高溫自發(fā)”“低溫自發(fā)”或“任何溫度下都自發(fā)”）
（5）恒溫恒容條件下，僅發(fā)生反應(yīng)ii,反應(yīng)達(dá)到平衡的標(biāo)志是

ac

ac

。
a.CO的分壓不再發(fā)生變化
b.氣體平均相對(duì)分子質(zhì)量不再發(fā)生變化
c.

c

（

C

O

2

）

?

c

（

H

2

）

c

（

CO

）

?

c

（

H

2

O

）

比值不再發(fā)生變化
d.氣體密度不再發(fā)生變化
（6）在5.0MPa,將n（CO₂）：n（H₂）=5：16的混合氣體在催化劑作用下進(jìn)行反應(yīng)。體系中氣體平衡組成比例（CO和CH₃OH在含碳產(chǎn)物中物質(zhì)的量百分?jǐn)?shù)）及CO₂的轉(zhuǎn)化率隨溫度的變化如圖所示。

①表示平衡時(shí)CH₃OH在含碳產(chǎn)物中物質(zhì)的量百分?jǐn)?shù)的曲線是

a

a

（填“a”或“b”）。
②CO₂平衡轉(zhuǎn)化率隨溫度的升高先減小后增大，增大的原因可能是

溫度升高后，以副反應(yīng)（或反應(yīng)ii）為主，副反應(yīng)（或反應(yīng)ii）是一個(gè)吸熱反應(yīng)，升高溫度平衡正向移動(dòng)

溫度升高后，以副反應(yīng)（或反應(yīng)ii）為主，副反應(yīng)（或反應(yīng)ii）是一個(gè)吸熱反應(yīng)，升高溫度平衡正向移動(dòng)

。
③250℃時(shí)反應(yīng)i：CO₂（g）+3H₂（g）?CH₃OH（g）+H₂O（g）的K_p=

1

1372

1

1372

（MPa）^-2（用最簡(jiǎn)分?jǐn)?shù)表示）。