我國提出2060年前實現(xiàn)碳中和，以CO₂為原料制備甲烷、甲醇等有機燃料是實現(xiàn)碳中和的有效途徑．回答下列問題：
（1）CO₂在固體催化表面加氫合成甲烷過程中發(fā)生以下兩個反應(yīng)：
主反應(yīng)：CO₂（g）+4H₂（g）?CH₄（g）+2H₂O（g）ΔH=-156.9kJ?mol^-1
副反應(yīng)：CO₂（g）+H₂（g）?CO（g）+H₂O（g）ΔH=+41.1kJ?mol^-1
①CH₄（g）+H₂O（g）?CO（g）+3H₂（g）ΔH=

+198

+198

kJ?mol^-1．
②某溫度下，H₂還原CO₂的轉(zhuǎn)化率和選擇性與A、B、C、D四種催化劑的關(guān)系如圖所示．（已知：CH₄的選擇性=

生成

C

H

4

的物質(zhì)的量

參與反應(yīng)的

C

O

2

的物質(zhì)的量

）

該條件下，制取CH₄效果最佳的催化劑是

C

C

（填字母），判斷圖中M點是否達到平衡狀態(tài)？理由是

否，催化劑不影響轉(zhuǎn)化率，M點轉(zhuǎn)化率還未達到最大

否，催化劑不影響轉(zhuǎn)化率，M點轉(zhuǎn)化率還未達到最大

．
③平衡時CH₄和CO的選擇性隨溫度變化如圖所示，

平衡時CH₄的選擇性隨溫度升高而下降的原因是

主反應(yīng)為放熱反應(yīng)，升高溫度平衡逆向進行移動

主反應(yīng)為放熱反應(yīng)，升高溫度平衡逆向進行移動

，同時提高CO₂的平衡轉(zhuǎn)化率和平衡時CH₄的選擇性，應(yīng)選擇的反應(yīng)條件為

D

D

．
A．低溫、低壓
B．高溫、高壓
C．高溫、低壓
D．低溫、高壓
（2）CO₂與H₂反應(yīng)可以合成甲醇（CH₃OH）：CO₂（g）+3H₂（g）?CH₃OH（g）+H₂O（g）ΔH．
①某溫度下，恒容反應(yīng)器中，該合成甲醇的反應(yīng)達到平衡狀態(tài)的是

BD

BD

．
A．v（H₂）=3v（CH₃OH）
B．混合氣體的平均摩爾質(zhì)量不變
C．混合氣體的密度不變
D．

c

（

C

O

2

）

?

c

3

（

H

2

）

c

（

C

H

3

OH

）

?

c

（

H

2

O

）

保持不變
②某溫度下，將1molCO₂和3molH₂充入體積不變的2L密閉容器中，發(fā)生上述合成甲醇的反應(yīng)，測得不同時刻反應(yīng)后容器內(nèi)氣體的物質(zhì)的量如下．

時間h	1	2	3	4	5
物質(zhì)的量/mol	3.68	3.40	3.16	3.00	3.00

該溫度下，上述合成甲醇反應(yīng)的平衡常數(shù)K=

0.59

0.59

（保留2位小數(shù)），反應(yīng)2h時，甲醇的產(chǎn)率=

30%

30%

．