我國(guó)力爭(zhēng)2060年前實(shí)現(xiàn)碳中和。CH，與CO₂催化重整是實(shí)現(xiàn)碳中和的熱點(diǎn)研究課題。該催化重整反應(yīng)體系主要涉及以下反應(yīng)：
反應(yīng)Ⅰ：主反應(yīng)CH₄（g）+CO₂（g）?2CO（g）+2H₂（g）ΔH₁K_p1
反應(yīng)Ⅱ：副反應(yīng)CO₂（g）+H₂（g）?CO（g）+H₂O（g）ΔH₂K_p2
反應(yīng)Ⅲ：積碳反應(yīng)2CO（g）?CO₂（g）+C（s）ΔH₃K_p3
反應(yīng)Ⅳ：積碳反應(yīng)CH₄（g）?C（s）+2H₂（g）ΔH₄K_p4
（1）已知H₂（g）、CO（g）的燃燒熱ΔH分別為-285.8kJ?mol^-1、-283.01kJ?mol^-1，H₂O（l）═H₂O（g）ΔH₅=+44kJ?mol^-1，則反應(yīng)Ⅱ的ΔH₂=

+41.2

+41.2

kJ?mol^-1。
（2）下列關(guān)于該重整反應(yīng)體系的說(shuō)法正確的是

AC

AC

。
A．在投料時(shí)適當(dāng)增大

n

（

C

O

2

）

n

（

C

H

4

）

的值，有利于減少積碳
B．在一定條件下建立平衡后，移去部分積碳，反應(yīng)Ⅲ和反應(yīng)Ⅳ平衡均向右移
C．隨著投料比

n

（

C

O

2

）

n

（

C

H

4

）

的增大，達(dá)到平衡時(shí)CH₄的轉(zhuǎn)化率增大
D．降低反應(yīng)溫度，反應(yīng)Ⅰ、Ⅱ、Ⅳ的正反應(yīng)速率減小，逆反應(yīng)速率增大；反應(yīng)Ⅲ的正反應(yīng)速率增大，逆反應(yīng)速率減小
（3）對(duì)于反應(yīng)Ⅰ：主反應(yīng)CH₄（g）+CO₂（g）?2CO（g）+2H₂（g）在pMPa時(shí)，將CO₂和CH₄按物質(zhì)的量之比為1：1充入密閉容器中，分別在無(wú)催化劑及ZrO₂催化下反應(yīng)相同時(shí)間，測(cè)得CO₂的轉(zhuǎn)化率與溫度的關(guān)系如圖所示：

①a點(diǎn)CO₂轉(zhuǎn)化率相等的原因是

溫度較高，催化劑失活

溫度較高，催化劑失活

。
②在pMPa、900℃、ZrO₂催化條件下，將CO₂、CH₄、H₂O按物質(zhì)的量之比為1：1：n充入催化劑密閉容器，CO₂的平衡轉(zhuǎn)化率α大于50%，解釋說(shuō)明原因

水蒸氣不參與反應(yīng)，相當(dāng)于減壓，平衡向氣體體積增大的方向進(jìn)行，CO₂的平衡轉(zhuǎn)化率增大

水蒸氣不參與反應(yīng)，相當(dāng)于減壓，平衡向氣體體積增大的方向進(jìn)行，CO₂的平衡轉(zhuǎn)化率增大

，此時(shí)平衡常數(shù)。K_p=

16

P

2

α

4

（

2

+

2

α

+

n

）

2

（

1

-

α

）

2

16

P

2

α

4

（

2

+

2

α

+

n

）

2

（

1

-

α

）

2

（以分壓表示，分壓=總壓×物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)：寫(xiě)出含α、n、p的計(jì)算表達(dá)式）。
（4）以NaCl飽和溶液為電解質(zhì)溶液，利用如圖所示的裝置將CO₂轉(zhuǎn)化為燃料CO。則電極Ⅱ接電源的

正

正

極，陰極上電極反應(yīng)式為

CO₂+2e^-+2H⁺=CO+H₂O

CO₂+2e^-+2H⁺=CO+H₂O

。