H₂和CH₃OH都是重要的能源物質(zhì)，CO₂催化加氫合成甲醇是一種有效利用氫氣且減少溫室氣體CO₂排放的方法。
（1）通過(guò)計(jì)算機(jī)分析，我們可從勢(shì)能圖認(rèn)識(shí)CO₂加氫制甲醇在不同催化條件下存在的兩種反應(yīng)路徑，如圖1所示，下列說(shuō)法正確的是

①②③④

①②③④

。

①甲酸鹽路徑的決速步是HCOO^*+H^*=H₂COO^*
②不考慮H₃COH^*，兩種路徑中產(chǎn)生的含碳中間體種類均有5種
③該反應(yīng)的活化能E_a（正）＜E_a（逆）
④催化劑相同，使用不同的載體也可改變反應(yīng)歷程
（2）CO₂催化加氫合成甲醇的過(guò)程中會(huì)發(fā)生副反應(yīng)。
副反應(yīng)Ⅰ：CO₂（g）+H₂（g）?CO（g）+H₂O（g）ΔH₁=+41.2kJ?mol^-1
副反應(yīng)Ⅱ：2CO₂（g）+6H₂（g）?CH₃OCH₃（g）+3H₂O（g）ΔH₂=-122.5kJ?mol^-1
主反應(yīng)為CO₂（g）+3H₂（g）?CH₃OH（g）+H₂O（g）ΔH₃=-49.5kJ?mol^-1
CH₃OH的選擇性=

C

H

3

OH

的物質(zhì)的量

反應(yīng)的

C

O

2

的物質(zhì)的量

×100%；
CO₂的轉(zhuǎn)化率=

n

（

C

O

2

）

初始

-

n

（

C

O

2

）

平衡

n

（

C

O

2

）

初始

×100%。
①一定條件下，在固定容積的容器中通入1molCO₂和3molH₂發(fā)生上述反應(yīng)，初始?jí)簭?qiáng)為p,達(dá)到平衡時(shí)，容器中CH₃OH的物質(zhì)的量為amol,CH₃OCH₃物質(zhì)的量為bmol,H₂的轉(zhuǎn)化率為α，則CH₃OH的選擇性為

a

3

α

-

2

a

-

4

b

×

100

%

a

3

α

-

2

a

-

4

b

×

100

%

。主反應(yīng)的平衡常數(shù)K_p為

16

（

3

α

-

2

a

-

3

b

）

a

（

1

+

2

a

+

4

b

-

3

α

）

（

3

-

3

α

）

3

p

2

16

（

3

α

-

2

a

-

3

b

）

a

（

1

+

2

a

+

4

b

-

3

α

）

（

3

-

3

α

）

3

p

2

（用平衡分壓代替平衡濃度，分壓=總壓×物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)）。
②控制CO₂和H₂初始投料比為1：3時(shí)，溫度對(duì)CO₂平衡轉(zhuǎn)化率及甲醇和CO的產(chǎn)率的影響如圖2所示，則在250℃以上，升高溫度CO₂的轉(zhuǎn)化率增大，但甲醇的產(chǎn)率降低，原因是

250℃以上，溫度升高，反應(yīng)Ⅰ的平衡正向移動(dòng)，反應(yīng)Ⅱ和主反應(yīng)的平衡逆向移動(dòng)，但此時(shí)溫度對(duì)反應(yīng)Ⅰ的平衡影響更大

250℃以上，溫度升高，反應(yīng)Ⅰ的平衡正向移動(dòng)，反應(yīng)Ⅱ和主反應(yīng)的平衡逆向移動(dòng)，但此時(shí)溫度對(duì)反應(yīng)Ⅰ的平衡影響更大

。為增大CH₃OH的產(chǎn)率，可采用的方法是

增大壓強(qiáng)；不改變投料比，增大反應(yīng)物濃度

增大壓強(qiáng)；不改變投料比，增大反應(yīng)物濃度

（填一項(xiàng)即可）。

（3）在一定條件下，選擇合適的催化劑只進(jìn)行反應(yīng)CO₂（g）+H₂（g）?CO（g）+H₂O（g）控制CO₂和H₂初始投料比為1：1時(shí)，在不同溫度下T₁、T₂、T₃，達(dá)到平衡后，CO₂的轉(zhuǎn)化率分別為50%、60%、75%，已知反應(yīng)速率v=v_正-v_逆=k_正x（CO₂）x（H₂）-k_逆x（CO）x（H₂O），k_正、k_逆分別為正、逆向反應(yīng)速率常數(shù)，x為物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)。k_正-k_逆最大的是溫度

T₃

T₃

（填“T₁”、“T₂”或“T₃”，下同），v_逆最大的是

T₃

T₃

。