“低碳經濟”已成為全世界科學家研究的重要課題，為減小和消除CO₂對環(huán)境的影響，大力提倡新能源電車出行，科學家們?yōu)榻鉀Q電車能源問題，探索出如下三種方案。
Ⅰ.方案一：光解水，制造氫氧燃料電池
（1）圖1是某科研機構利用太陽光，在催化劑表面實現高效分解水來制備氫氣的歷程，關于該歷程，下列說法不正確的是

BD

BD

。

A．該法制氫能量變化是光能→化學能
B．過程Ⅰ的能量變化等于2倍氫氧鍵鍵能
C．過程Ⅲ的反應方程為：H₂O₂

催化劑

H₂+O₂
D．該歷程降低了水分解的反應熱
Ⅱ.方案二：將H₂（g）與CO₂（g）反應合成甲醇，制備甲醇燃料電池。制備甲醇的過程可能涉及的反應如下：反應Ⅰ：CO₂（g）+3H₂（g）?CH₃OH（g）+H₂O（g） ΔH₁=-49.58kJ/mol
反應Ⅱ：CO₂g）+H₂（g）?CO（g）+H₂O（g） ΔH₂=+41.19kJ/mol
反應Ⅲ：CO（g）+2H₂（g）?CH₃OH（g） ΔH₃
（2）求ΔH₃=

-90.77

-90.77

kJ/mol,反應Ⅰ能自發(fā)進行的條件是

低溫自發(fā)

低溫自發(fā)

。
（3）一定條件下，在2L的密閉容器中發(fā)生反應Ⅰ，起始物

n

（

H

2

）

n

（

C

O

2

）

=3，CO₂（g）和CH₃OH（g）的濃度隨時間變化如圖1所示，平衡時H₂的體積分數

30%

30%

；若保持其它反應條件不變，起始時僅將容器體積變?yōu)?L，請在圖2上畫出H₂O（g）的濃度隨時間變化的趨勢圖

。

（4）若密閉容器中只發(fā)生反應Ⅱ，以下能說明該反應達到平衡狀態(tài)的是

BC

BC

（選填字母）。
A．CO與CO₂濃度比為1：1
B．v_正（H₂）=v_逆（CO₂）
C．絕熱條件下，該密閉體系壓強不再變化
D．容器中混合氣體的平均摩爾質量不再發(fā)生變化
（5）若CO₂和H₂按一定比例在裝有催化劑的反應器中發(fā)生反應Ⅰ，一定時間內甲醇的產率和催化劑的催化活性與溫度的關系如圖3所示。當溫度為470K時，圖中P點

不是

不是

（填“是”或“不是”）處于平衡狀態(tài)，說出理由

圖中P點甲醇產率不是最大，所以反應還沒有達到平衡，P點不是處于平衡狀態(tài)

圖中P點甲醇產率不是最大，所以反應還沒有達到平衡，P點不是處于平衡狀態(tài)

；490K之后，甲醇產率下降，請分析其變化產生的原因

①該反應是放熱反應，達到平衡后升高溫度，平衡逆向移動；②也可能是未平衡，溫度升高催化劑活性降低導致速率下降，產率下降，③也可能是溫度升高，發(fā)生一個明顯的副反應導致主反應的選擇性下降

①該反應是放熱反應，達到平衡后升高溫度，平衡逆向移動；②也可能是未平衡，溫度升高催化劑活性降低導致速率下降，產率下降，③也可能是溫度升高，發(fā)生一個明顯的副反應導致主反應的選擇性下降

。

Ⅲ.方案三：以二氧化碳為原料，開發(fā)新型電池
（6）科學家可以利用如圖4裝置，“溶解”水中的二氧化碳，生成電能和氫氣，請寫出二氧化碳生成氫氣的電極反應式

2CO₂+2H₂O+2e^-=2

HCO

-

3

+H₂

2CO₂+2H₂O+2e^-=2

HCO

-

3

+H₂

。