碳中和是我國的重要戰(zhàn)略目標(biāo)，以H₂和CO₂為原料合成CH₄受到廣泛關(guān)注。
該過程主要涉及以下反應(yīng)：
反應(yīng)Ⅰ.4H₂（g）+CO₂（g）?CH₄（g）+2H₂O（g）ΔH₁＜0
反應(yīng)Ⅱ.H₂（g）+CO₂（g）?CO（g）+H₂O（g）ΔH₂＞0
回答下列問題：
（1）已知：ΔG=ΔH-T×ΔS，反應(yīng)I的ΔS

＜

＜

0（填“＞”、“＜”或“=”），反應(yīng)I和II的吉布斯自由能（ΔG）與熱力學(xué)溫度（T）之間的關(guān)系如圖所示，ΔH₁=

-165

-165

kJ?mol^-1。

（2）向密閉容器中充入3molH₂、1molCO₂反應(yīng)合成CH₄，平衡時各組分的體積分?jǐn)?shù)隨溫度變化如圖所示。

①在工業(yè)上，常選用350℃作為合成溫度，原因是

350℃下CH₄的體積分?jǐn)?shù)很大，而CO的體積分?jǐn)?shù)幾乎為0，即此溫度下CH₄的選擇性較大，制得的CH₄純度較高

350℃下CH₄的體積分?jǐn)?shù)很大，而CO的體積分?jǐn)?shù)幾乎為0，即此溫度下CH₄的選擇性較大，制得的CH₄純度較高

。
②450℃時CO₂對甲烷的選擇性=

93.75%

93.75%

（保留2位有效數(shù)字，已知：選擇性=

生成

C

H

4

的物質(zhì)的量

參與反應(yīng)的

C

O

2

的物質(zhì)的量

），該溫度下反應(yīng)Ⅱ的K_p=

0.22

0.22

。（保留2位有效數(shù)字，已知：分壓=組分物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)×總壓）
（3）光催化劑在光能作用下，電子發(fā)生躍遷，形成類似于電解池的陰陽極，將CO₂轉(zhuǎn)變?yōu)镃H₄。酸性環(huán)境下該過程的電極反應(yīng)式為

CO₂+8H⁺+8e^-=CH₄+2H₂O

CO₂+8H⁺+8e^-=CH₄+2H₂O

。