我國力爭于2030年前實現碳達峰，2060年前實現碳中和。CO₂催化加氫合成二甲醚是一種實現“碳中和”理想的CO₂轉化方法。該過程中涉及的反應：
主反應：2CO₂（g）+6H₂（g）?CH₃OCH₃（g）+3H₂O（g）ΔH
副反應：CO₂（g）+H₂（g））?CO（g）+H₂O（g）ΔH′=+41.2kJ?mol^-1
回答下列問題：
（1）主反應通過以下步驟來實現：
Ⅰ．CO₂（g）+3H₂（g）?CH₃OH（g）+H₂O（g）ΔH₁=-49.5kJ?mol^-1
Ⅱ．2CH₃OH（g）?CH₃OCH₃（g）+H₂O（g）ΔH₂=-23.5kJ?mol^-1
則主反應的ΔH=

-122.5

-122.5

kJ?mol^-1。
（2）在恒壓、CO₂和H₂的起始量一定時，CO₂平衡轉化率和平衡時CH₃OCH₃的選擇性隨溫度的變化如圖所示，CH₃OCH₃的選擇性=

2

×

C

H

3

OC

H

3

的物質的量

反應的

C

O

2

的物質的量

×100%。

①CO₂平衡轉化率隨溫度升高而增大的原因是

主反應放熱，副反應吸熱，溫度升高使副反應CO₂平衡轉化率上升幅度大于主反應的下降幅度

主反應放熱，副反應吸熱，溫度升高使副反應CO₂平衡轉化率上升幅度大于主反應的下降幅度

。
②420℃時，在催化劑作用下CO₂與H₂反應一段時間后，測得CH₃OCH₃的選擇性約為50%。不改變反應時間，一定能提高CH₃OCH₃選擇性的措施有

BD

BD

（填標號）。
A．升高溫度
B．增大壓強
C．增大c（CO₂）
D．更換適宜的催化劑
（3）在溫度為543K。原料組成為n（CO₂）：n（H₂）=1：3、初始總壓為4MPa恒容密閉容器中進行反應，體系達到平衡時CO₂的轉化率為30%，二甲醚的選擇性為50%，則氫氣的轉化率α（H₂）=

20%

20%

；主反應的壓強平衡常數K_p=

（

0

.

375

M

pa

）

3

×

0

.

075

MP

a

（

0

.

7

MP

a

）

2

×

（

2

.

4

MP

a

）

6

（

0

.

375

M

pa

）

3

×

0

.

075

MP

a

（

0

.

7

MP

a

）

2

×

（

2

.

4

MP

a

）

6

（列出計算式）。
（4）二甲醚直接燃料電池具有啟動快、效率高、能量密度大等優點。若電解質溶液呈堿性，二甲醚直接燃料電池的負極反應為

CH₃OCH₃-12e^-+16OH^-=2

CO

2

-

3

+11H₂O

CH₃OCH₃-12e^-+16OH^-=2

CO

2

-

3

+11H₂O

。
（5）1，2-丙二醇（CH₂OHCHOHCH₃）單分子解離反應相對能量如圖所示，路徑包括碳碳鍵斷裂解離和脫水過程。從能量的角度分析，TS1、TS2、TS3、TS4四種路徑中

TS4

TS4

路徑的速率最慢。