CO₂的回收與利用是科學(xué)家研究的熱點(diǎn)課題，可利用CH₄與CO₂制備“合成氣”（CO、H₂），還可制備甲醇、二甲醚、低碳烯烴等燃料產(chǎn)品。
Ⅰ．制合成氣
科學(xué)家提出制備“合成氣”反應(yīng)歷程分兩步：
反應(yīng)①：CH₄（g）?C（s）+2H₂（g）（慢反應(yīng)）
反應(yīng)②：C（s）+CO₂（g）=2CO（g） （快反應(yīng)）
上述反應(yīng)中 C（s）為吸附性活性炭，反應(yīng)歷程的能量變化如圖1：

（1）CH₄與CO₂制備“合成氣”的熱化學(xué)方程式為

CH₄（g）+CO₂（g）?CO（g）+H₂（g）△H=+（E₃-E₁）kJ/mol

CH₄（g）+CO₂（g）?CO（g）+H₂（g）△H=+（E₃-E₁）kJ/mol

。能量變化圖中：E₅+E₁ 

＜

＜

E₄+E₂（填“＞”“＜”或“=”）。
Ⅱ．脫水制醚
利用“合成氣”合成甲醇后，甲醇脫水制得二甲醚的反應(yīng)為：2CH₃OH（g）?CH₃OCH₃（g）+H₂O（g）ΔH，其速率方程式為：v_正=k_正?c²（CH₃OH），v_逆=k_逆?c（CH₃OCH₃）?c（H₂O），k_正、k_逆為速率常數(shù)且只與溫度有關(guān)。經(jīng)查閱資料，上述反應(yīng)平衡狀態(tài)下存在計(jì)算式：lnK_c=-2.205+

2708

.

6137

T

 （K_c 為化學(xué)平衡常數(shù)；T為熱力學(xué)溫度，單位為 K）。
（2）反應(yīng)達(dá)到平衡后，僅升高溫度，k_正增大的倍數(shù)

＜

＜

k_逆增大的倍數(shù)（填“＞”“＜”或“=”）。
（3）某溫度下（該反應(yīng)平衡常數(shù) K_c為 200），在密閉容器中加入一定量CH₃OH，反應(yīng)到某時(shí)刻測得各組分的物質(zhì)的量如表：

物質(zhì)	CH3OH	CH3OCH3	H2O
物質(zhì)的量/mol	0.4	0.4	0.4

此時(shí)正、逆反應(yīng)速率的大?。簐_正 

＞

＞

v_逆（填“＞”“＜”或“=”）。
（4）500K下，在密閉容器中加入一定量CH₃OH，反應(yīng)到達(dá)平衡狀態(tài)時(shí)，體系中CH₃OCH₃（g）的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)為

C

C

（填標(biāo)號）。
A.＜

1

3

B.=

1

3

C.＞

1

3

D.無法確定
Ⅲ．合成低碳烯烴
（5）在 250℃時(shí)，向體積為 2 L 且?guī)鈮河?jì)的恒容密閉容器中通入 0.6molH₂和 0.2mol CO₂。發(fā)生反應(yīng)：2CO₂（g）+6H₂（g）?CH₂=CH₂（g）+4H₂O（g）ΔH。
測得初始壓強(qiáng)為 p₀kPa,反應(yīng)過程中容器內(nèi)總壓強(qiáng)（p） 隨時(shí)間（t）變化（反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)的溫度與起始溫度相同） 如圖 2 所示，該反應(yīng)過程中從0min 到1min 壓強(qiáng)變化的原因是

該反應(yīng)放熱使溫度升高

該反應(yīng)放熱使溫度升高

。

（6）不同溫度（T） 下，平衡時(shí)的四種氣態(tài)物質(zhì)的體積分?jǐn)?shù)（φ） 如圖 3 所示，曲線 b、c表示的物質(zhì)分別為

H₂O

H₂O

、

CO₂

CO₂

（填化學(xué)式）。