我國力爭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)勢能圖如圖（*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表示過渡態(tài)）：

（1）寫出控速步的基元反應(yīng)：

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

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

。
（2）下列說法正確的有

abc

abc

。
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.從圖中可看出催化效果更好的是催化劑2
c.從圖中可看出CH₃COOH（g）^*比CH₃COOH（g）能量低
d.使用高活性催化劑可降低反應(yīng)焓變，加快反應(yīng)速率
Ⅱ.CO₂和H₂一定條件下也可以合成甲醇，該過程存在副反應(yīng)二。
反應(yīng)一：CO₂（g）+3H₂（g）?CH₃OH（g）+H₂O（g）△H₁=-49.3kJ/mol
反應(yīng)二：CO₂（g）+H₂（g）?CO（g）+H₂O（g）△H₂
（3）已知25℃和101kPa下，H₂（g）、CO（g）的燃燒熱△H分別為-285.8kJ?mol^-1、-283.0kJ?mol^-1，H₂O（l）=H₂O（g）△H=+44kJ?mol^-1，則△H₂=

+41.2

+41.2

kJ/mol。
（4）在某密閉容器中充入n（CO₂）：n（H₂）=5：17的混合氣體，于5.0MPa和催化劑作用下發(fā)生反應(yīng)，平衡時(shí)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A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，以反應(yīng)二為主，反應(yīng)二是一個(gè)吸熱反應(yīng)，升高溫度平衡正向移動(dòng)

溫度升高后，以反應(yīng)二為主，反應(yīng)二是一個(gè)吸熱反應(yīng)，升高溫度平衡正向移動(dòng)

。
③250℃時(shí)副反應(yīng)CO₂（g）+H₂（g）?CO（g）+H₂O（g）的K_p=

1

120

1

120

（用平衡分壓代替平衡濃度計(jì)算，分壓=總壓×物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)）。
（5）我國科學(xué)家研究出一種磷化硼納米顆粒作為高選擇性CO₂電化學(xué)還原為甲醇的非金屬電催化劑，磷化硼結(jié)構(gòu)與金剛石結(jié)構(gòu)相似，其晶胞如圖B所示。其中磷化硼晶體中“普通共價(jià)鍵”與配位鍵的數(shù)目之比

3：1

3：1

；已知阿伏加德羅常數(shù)的值為N_A，晶胞參數(shù)為apm,則磷化硼晶體的密度為

168

a

3

N

A

168

a

3

N

A

g?pm^-3（結(jié)果用含a、N_A的最簡分?jǐn)?shù)表達(dá)式表示）。