CO₂的回收及綜合利用越來(lái)越受到國(guó)際社會(huì)的重視，將CO₂轉(zhuǎn)化為高附加值化學(xué)品已成為有吸引力的解決方案。
Ⅰ．以CO₂、H₂為原料合成CH₃OH
（1）CO₂和H₂在某催化劑表面上合成CH₃OH的反應(yīng)歷程如圖所示，其中吸附在催化劑表面上的物種用*標(biāo)注。

該反應(yīng)歷程中活化能最小步驟的化學(xué)方程式為

CH₂O*+OH*+3H*→CH₃O*+OH*+2H*

CH₂O*+OH*+3H*→CH₃O*+OH*+2H*

。
（2）已知相關(guān)化學(xué)鍵的鍵能數(shù)據(jù)如下：

化學(xué)鍵	H-H	C-H	O-H	C-O	C=O
E/kJ?mol-1	436	414	464	326	803

結(jié)合表中數(shù)據(jù)及反應(yīng)歷程圖，寫(xiě)出由CO₂和H₂合成CH₃OH的熱化學(xué)方程式

CO₂（g）+3H₂（g）=CH₃OH（g）+H₂O（g）ΔH=-46kJ/mol

CO₂（g）+3H₂（g）=CH₃OH（g）+H₂O（g）ΔH=-46kJ/mol

。
（3）在一容積可變的密閉容器中，充入1molCO₂與3molH₂，發(fā)生上述反應(yīng)，實(shí)驗(yàn)測(cè)得CO₂在不同溫度下的平衡轉(zhuǎn)化率與總壓強(qiáng)的關(guān)系如圖所示：

①T₁、T₂、T₃從高到低排序?yàn)?

T₁＜T₂＜T₃

T₁＜T₂＜T₃

。
②請(qǐng)計(jì)算在T₁溫度下，該反應(yīng)的壓強(qiáng)平衡常數(shù)K_p=

5.33×10^-4

5.33×10^-4

atm^-2（用平衡分壓代替平衡濃度計(jì)算，分壓=總壓×物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)，保留三位有效數(shù)字）。
Ⅱ．利用下列工藝脫除并利用水煤氣中的溫室氣體CO₂

（4）上述脫除CO₂工藝中可循環(huán)利用的物質(zhì)是

K₂CO₃

K₂CO₃

；某溫度下，當(dāng)吸收塔中溶液pH=9時(shí)，溶液中c（

CO

2

-

3

）：c（

HCO

-

3

）=

5.0×10^-2

5.0×10^-2

（已知：該溫度下H₂CO₃的K_a1=4.6×10^-7，K_a2=5.0×10^-11）。
（5）用上述裝置電解利用CO₂氣體，制取CH₃OH燃料，鉑電極上的電極反應(yīng)式為

CO₂+6e^-+6H⁺=CH₃OH+H₂O

CO₂+6e^-+6H⁺=CH₃OH+H₂O

。當(dāng)玻碳電極上生成標(biāo)準(zhǔn)狀況下22.4LO₂時(shí)，通過(guò)質(zhì)子交換膜的離子的物質(zhì)的量為

4mol

4mol

。
Ⅲ．以TiO₂表面覆蓋Cu₂Al₂O₄為催化劑，可以將CO₂和CH₄直接轉(zhuǎn)化成乙酸
（6）在不同溫度下催化劑的催化效率與乙酸的生成速率如圖所示。250～400℃時(shí)，生成乙酸的速率先減小后增大，理由是

當(dāng)溫度高于250^oC，催化劑活性降低，反應(yīng)速率減慢，隨著溫度升高，反應(yīng)速率主要受溫度影響，與催化劑無(wú)關(guān)，所以反應(yīng)速率又增大

當(dāng)溫度高于250^oC，催化劑活性降低，反應(yīng)速率減慢，隨著溫度升高，反應(yīng)速率主要受溫度影響，與催化劑無(wú)關(guān)，所以反應(yīng)速率又增大

。