“2030年前碳達峰，2060年前實現碳中和”定調國家級綠色發展戰略．防治大氣污染、水體污染等是世界各國保護環境的最重要課題。

（1）將CH₄催化重整為可用的化學品，對改善環境意義重大。
①在體積為1L的剛性容器中進行“合成氣催化重整”，反應的化學方程式為CH₄（g）+CO₂（g）?2CO（g）+2H₂（g）。當投料比，

n

（

C

H

4

）

n

（

C

O

2

）

=1.0時，CO₂的平衡轉化率（α）與溫度（T）、初始壓強（p）的關系如圖所示。壓強p₁

＜

＜

（填“＞”“＜”或“=”，下同）p₂；當溫度為T₃、壓強為p₁時，a點時的v（逆）

＜

＜

v（正）。
②在VL密閉容器中，充入不同

n

（

C

H

4

）

n

（

C

O

2

）

的原料氣體，控制溫度700℃，發生反應CH₄（g）+3CO₂（g）?4CO（g）+2H₂O（g），請在圖中畫出CO在混合氣體中的平衡體積分數隨

n

（

C

H

4

）

n

（

C

O

2

）

遞增的變化趨勢

。
（2）由CO₂合成甲醇是CO₂資源化利用的重要方法．研究表明在催化劑作用下CO₂和H₂可發生反應：CO₂（g）+3H₂（g）?CH₃OH（g）+H₂O（g）ΔH。
①投料比相同，在不同溫度和不同壓強下CO₂和H₂合成甲醇時，H₂的平衡轉化率如圖1所示。已知溫度T₃＞T₂＞T₁，則該反應自發進行的條件是

低溫自發

低溫自發

。

②溫度為T℃時，向10L恒容密閉容器中充入H₂和CO₂的混合氣體4mol,此時容器內壓強為4p,兩種氣體的平衡轉化率α與起始時

n

（

H

2

）

n

（

C

O

2

）

的關系如圖2所示。圖2中CO₂的平衡轉化率與

n

（

H

2

）

n

（

C

O

2

）

的關系可用曲線

L₁

L₁

（填“L₁”或“L₂”）表示。該溫度下，此反應的平衡常數K_p=

4

27

p

2

4

27

p

2

（用平衡分壓代替平衡濃度計算，分壓=總壓×物質的量分數）。
③采用真空封管法制備磷化硼納米顆粒，在發展非金屬催化劑實現CO₂電催化還原制備甲醇方向取得重要進展，該反應歷程如圖所示。

容易得到的副產物有CO和CH₂O，其中相對較多的副產物為

CO

CO

；上述合成甲醇的反應速率較慢，要使反應速率加快，主要降低下列變化中

A

A

（填字母）的能量變化。
A．*CO+*OH→*CO+*H₂O
B．*CO→*OCH
C．*OCH₂→*OCH₃
D．*OCH₃→*CH₃OH
（3）我國某科研團隊研究出以過渡金屬為催化劑電催化還原二氧化碳制甲醇的途徑，大大提高了甲醇的產率，原理如圖所示。電解過程中，電解質溶液中H⁺向

石墨1

石墨1

（填“石墨1”或“石墨2”）電極遷移，石墨1上發生的電極反應式為

CO₂+6H⁺+6e^-=CH₃OH+H₂O

CO₂+6H⁺+6e^-=CH₃OH+H₂O

。