我國(guó)向國(guó)際社會(huì)承諾2030年實(shí)現(xiàn)“碳達(dá)峰”，2060年實(shí)現(xiàn)“碳中和”。?
Ⅰ．CO₂加氫可以合成甲醇，該過(guò)程主要發(fā)生如下反應(yīng)：
反應(yīng)①：CO₂（g）+H₂（g）?CO（g）+H₂O（g）ΔH₁
反應(yīng)②：CO₂（g）+3H₂（g）?CH₃OH（g）+H₂O（g）ΔH₂=-41.1kJ?mol^-1
反應(yīng)③：CO（g）+2H₂（g）?CH₃OH（g）ΔH₃
（1）反應(yīng)②的活化能E_a（正）

小于

小于

E_a（逆）（填“大于”“小于”或“等于”）。相關(guān)鍵能數(shù)據(jù)如下表，則ΔH₁=

+43

+43

kJ?mol^-1。若K₁、K₂、K₃分別表示反應(yīng)①、反應(yīng)②、反應(yīng)③的平衡常數(shù)，則K₃=

K

2

K

1

K

2

K

1

（用含K₁、K₂的代數(shù)式表示）。

化學(xué)鍵	H-H	C≡O(shè)	O-H	C=O
鍵能/（kJ?mol-1）	436	1071	464	803

（2）某溫度下，初始?jí)簭?qiáng)為p,容積為2L的恒容密閉容器中充入2molCO₂、3molH₂，只發(fā)生反應(yīng)①、②，平衡時(shí)CO₂的轉(zhuǎn)化率為50%，體系內(nèi)剩余1molH₂，反應(yīng)2的平衡常數(shù)K=

2

2

。
Ⅱ．清潔能源的開(kāi)發(fā)利用是實(shí)現(xiàn)“碳中和”的途徑，乙醇—水催化重整可獲得H₂。其主要反應(yīng)為：
反應(yīng)①：C₂H₅OH（g）+3H₂O═2CO₂（g）+6H₂（g）ΔH=+173.3kJ?mol^-1
反應(yīng)②：CO₂（g）+H₂（g）═CO（g）+H₂O（g）ΔH=+41.2kJ?mol^-1
在1.0×10⁵Pa、n_始（C₂H₅OH）：n_始（H₂O）=1：3時(shí)，若僅考慮上述反應(yīng)，平衡時(shí)CO₂和CO的選擇性及H₂的產(chǎn)率隨溫度的變化如圖所示。CO的選擇性=

n

生成

（

CO

）

n

生成

（

CO

）

+

n

生成

（

C

O

2

）

×100%。

（3）圖中表示平衡時(shí)CO₂的選擇性及H₂的產(chǎn)率隨溫度的變化的曲線(xiàn)分別是曲線(xiàn)

①

①

、曲線(xiàn)

②

②

（填“①”、“②”或“③”）。400℃以后，H₂的產(chǎn)率隨溫度變化的原因是

反應(yīng)②消耗H₂的速率大于反應(yīng)①生成H₂的速率

反應(yīng)②消耗H₂的速率大于反應(yīng)①生成H₂的速率

。
（4）光催化甲烷重整技術(shù)也是研究熱點(diǎn)。以Rh/SrTiO₃為光催化劑，光照時(shí)，價(jià)帶失去電子并產(chǎn)生空穴（h⁺，具有強(qiáng)氧化性），CO₂在導(dǎo)帶獲得電子生成CO和O^2-，價(jià)帶上CH₄直接轉(zhuǎn)化為CO和H₂，反應(yīng)機(jī)理如圖所示：

當(dāng)價(jià)帶產(chǎn)生1mol空穴（h⁺）時(shí)，在Rh表面生成的CO數(shù)目為

0.5

0.5

N_A；價(jià)帶上的電極反應(yīng)式可表示為

CH₄+2h⁺+O^2-=2CO+2H₂

CH₄+2h⁺+O^2-=2CO+2H₂

。