為實現“碳達峰”及“碳中和”，二氧化碳甲烷化技術是CO₂循環(huán)再利用最有效的技術之一。
（1）二氧化碳甲烷化時發(fā)生的反應為：CO₂（g）+4H₂（g）?CH₄（g）+2H₂O（g）。
①298K時，已知相關物質的相對能量如圖，則該反應的ΔH=

-166

-166

kJ?mol^-1。
②能判斷該過程反應已達化學平衡狀態(tài)的標志是

ACD

ACD

（填標號）。
A.CO₂體積分數保持不變
B.容器中混合氣體的質量保持不變
C.混合氣體的平均相對分子質量保持不變
D.CO₂的生成速率與CH₄的生成速率相等
③有利于提高體系中CO₂平衡轉化率的措施是

D

D

（填標號）。
A.使用高效催化劑
B.增加CO₂投入量
C.延長反應時間
D.及時分離CH₄
（2）催化劑的選擇是CO₂甲烷化的核心，金屬Ni或Ni-CeO₂均可作為催化劑。反應相同時間，測得CO₂轉化率和CH₄選擇性隨溫度的變化如圖所示。高于320℃，以Ni-CeO₂為催化劑，CO₂轉化率略有下降，而以Ni為催化劑，CO₂轉化率卻仍在上升，其原因是

320℃時，以Ni-CeO₂為催化劑時，CO₂甲烷化反應已達到平衡，升高溫度平衡左移，而以Ni為催化劑時，CO₂甲烷化反應末達到平衡，升高溫度反應速率加快

320℃時，以Ni-CeO₂為催化劑時，CO₂甲烷化反應已達到平衡，升高溫度平衡左移，而以Ni為催化劑時，CO₂甲烷化反應末達到平衡，升高溫度反應速率加快

。（CH₄的選擇性公式：CH₄的選擇性=

轉化成甲烷所消耗的二氧化碳的量

二氧化碳的總轉化量

×100%）
（3）CO₂甲烷化發(fā)生反應CO₂（g）+4H₂（g）?CH₄（g）+2H₂O（g），由于該反應存在副反應，反應的CO₂不能100%轉化為CH₄，生成的CH₄須依據CH₄的選擇性公式進行計算。某溫度，在體積為2L的恒容密閉容器中加入1molCO₂和4molH₂，10min后達到平衡，CO₂的平衡轉化率和CH₄的選擇性分別為80%、90%，則CH₄的反應速率為

0.036mol?L^-1?min^-1

0.036mol?L^-1?min^-1

。
（4）Ni-CeO₂催化CO₂加H₂生成CH₄的反應歷程如圖所示（吸附在催化劑表面的物種用*標注），則發(fā)生的副反應的方程式為

CO₂+H₂?CO+H₂O

CO₂+H₂?CO+H₂O

。


（5）CeO₂的晶胞結構如圖所示：

①Ce的配位數為

8

8

。
②若高溫下該晶胞中1個氧原子變?yōu)榭瘴?，?

4

4

個面心上的Ce由+4價變?yōu)?3價（頂點上的Ce化合價不變）。