甲醇作為新型清潔可再生燃料，對緩解能源危機(jī)以及實(shí)現(xiàn)“碳中和”目標(biāo)具有重要的戰(zhàn)略意義。
Ⅰ．二氧化碳在某種催化劑條件下加氫制甲醇反應(yīng)過程如下：
①CO₂（g）+H₂（g）═CO（g）+H₂O（g）ΔH_l=+41kJ?mol^-1
②CO（g）+2H₂（g）═CH₃OH（g）ΔH₂=-90kJ?mol^-1
（1）二氧化碳加氫制甲醇的總反應(yīng)熱化學(xué)方程式：

CO₂（g）+3H₂（g）═CH₃OH（g）+H₂O（g）ΔH=-49kJ?mol^-1

CO₂（g）+3H₂（g）═CH₃OH（g）+H₂O（g）ΔH=-49kJ?mol^-1

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（2）該催化條件下，實(shí)際工業(yè)生產(chǎn)中，需要在260℃、壓強(qiáng)恒為4.0MPa的反應(yīng)釜中進(jìn)行上述反應(yīng)。初始時向反應(yīng)釜中加入0.01molCO₂（g）和0.03moH₂（g），為確保反應(yīng)的連續(xù)性，需向反應(yīng)釜中以進(jìn)氣流量0.04mol/min、n（CO₂）：n（H₂）=1：3持續(xù)通入原料，同時控制出氣流量。
①需控制出氣流量小于進(jìn)氣流量的原因?yàn)?

反應(yīng)為氣體分子數(shù)減小的反應(yīng)，控制出氣流速才能保持反應(yīng)釜內(nèi)為壓強(qiáng)恒定

反應(yīng)為氣體分子數(shù)減小的反應(yīng)，控制出氣流速才能保持反應(yīng)釜內(nèi)為壓強(qiáng)恒定

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②已知出氣流量為0.03mol/min,單位時間CO₂（g）的轉(zhuǎn)化率為60%，則流出氣體中CO（g）的百分含量為

3.3%

3.3%

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（3）另一種CO₂催化加氫合成CH₃OH機(jī)理如圖1所示（吸附在催化劑表面的物種用*標(biāo)注）。

從化學(xué)鍵視角，圖中ⅰ與ⅱ的過程可描述為

CO₂分子中一個碳氧雙鍵被打開，其中的碳原子與氫氣分子中斷開的氫原子結(jié)合形成*HCOO，被催化劑吸附，*HCOO中碳氧雙鍵被打開，碳原子與氧原子分別與氫原子結(jié)合，脫水形成*CH₃O、被催化劑吸附

CO₂分子中一個碳氧雙鍵被打開，其中的碳原子與氫氣分子中斷開的氫原子結(jié)合形成*HCOO，被催化劑吸附，*HCOO中碳氧雙鍵被打開，碳原子與氧原子分別與氫原子結(jié)合，脫水形成*CH₃O、被催化劑吸附

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Ⅲ．用電解法可將CO₂轉(zhuǎn)化為多種燃料，原理如圖2所示。
（4）若陰極只生成CO、HCOOH、C₂H₄，且各產(chǎn)物生成速率相同，則相同條件下，Pt電極產(chǎn)生的O₂與Cu電極上產(chǎn)生的C₂H₄的體積比為

4：1

4：1

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（5）甲醇作為一種高能量密度的能源載體，具有廣闊的發(fā)展前景。
已知：燃料的能量密度是單位體積的燃料包含的能量，單位kJ/m³。熱值是單位質(zhì)量的燃料完全燃燒時所放出的熱量，單位kJ/g。
在一定溫度和催化劑作用下，車載甲醇可直接轉(zhuǎn)變?yōu)闅錃猓瑥亩鵀闅溲跞剂想姵靥峁湓?。已知?dú)錃夂图状嫉臒嶂捣謩e為143kJ/g和23kJ/g,與車載氫氣供能模式相比，車載甲醇供能模式的優(yōu)點(diǎn)是

常溫下甲醇為液體、氫氣為氣體，相同質(zhì)量下甲醇的體積遠(yuǎn)小于氫氣，故甲醇的能量密度遠(yuǎn)大于氫氣

常溫下甲醇為液體、氫氣為氣體，相同質(zhì)量下甲醇的體積遠(yuǎn)小于氫氣，故甲醇的能量密度遠(yuǎn)大于氫氣

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