在“碳達峰、碳中和”的大背景下，實現CO₂的有效轉化成為科研工作者的研究熱點，以下是幾種常見的CO₂利用方法：
Ⅰ．以In₂O₃作催化劑，可使CO₂在溫和條件下轉化為甲醇，反應經歷如下過程：
ⅰ．催化劑活化：In₂O₃（無活性）

還原

氧化

In₂O_3-x（有活性）；
ⅱ．CO₂與H₂在活化的催化劑表面發生反應①：CO₂（g）+3H₂（g）?CH₃OH（g）+H₂O（g）  ΔH₁，同時也有反應②：CO₂（g）+H₂（g）?CO（g）+H₂O（g）  ΔH₂等副反應發生．
（1）反應①中碳原子的雜化方式變化情況為

sp→sp³

sp→sp³

．
（2）某溫度下，在恒容反應器中，能說明反應①達到平衡狀態的是

B

B

（填序號）．
A．v（H₂）=3v（CH₃OH）
B．混合氣體的平均摩爾質量不變
C．混合氣體的密度不變
D．CH₃OH（g）和H₂O（g）的分壓相等
（3）某溫度下，CO₂與H₂的混合氣體以不同流速通過恒容反應器，氣體流速與CO₂轉化率、CH₃OH選擇性的關系如圖1．（已知：CH₃OH選擇性=

生成

C

H

3

OH

所消耗

C

O

2

的物質的量

發生轉化的

C

O

2

的物質的量

×

100

%

）CH₃OH選擇性隨氣體流速增大而升高的原因可能有：

①

增大CO₂與H₂混合氣體流速可增大壓強，平衡正向移動，生成CH₃OH消耗CO₂物質的量增大，導致CH₃OH選擇性升高

增大CO₂與H₂混合氣體流速可增大壓強，平衡正向移動，生成CH₃OH消耗CO₂物質的量增大，導致CH₃OH選擇性升高

．
②氣體流速增大可減少產物中H₂O（g）的積累，減少催化劑的失活，從而提高CH₃OH選擇性，請用化學方程式表示催化劑失活的原因：

In₂O_3-x+xH₂O=In₂O₃+xH₂

In₂O_3-x+xH₂O=In₂O₃+xH₂

．
（4）碳酸氫鹽分解可獲得CO₂，在T℃時，將足量的某碳酸氫鹽（MHCO₃）固體置于真空恒容容器中，存在如下平衡：2MHCO₃

△

M₂CO₃（s）+H₂O（g ）+CO₂（g）．上述反應達平衡時體系的總壓為p₀kPa.保持溫度不變，開始時在體系中先通入一定量的CO₂（g），再加入足量MHCO₃（s），欲使平衡時體系中水蒸氣的分壓小于p₁kPa,則開始時通入CO₂（g）的初始壓強應大于

p

2

0

4

p

1

-

p

1

p

2

0

4

p

1

-

p

1

．
Ⅱ．一種以甲醇和二氧化碳為原料，利用活性催化電極，電化學法制備甲酸（甲酸鹽），其工作原理如圖2所示．
（5）①b極為直流電源的

正

正

極，寫出電解過程中陰極表面發生的電極反應式：

C

O

2

+

2

e

-

+

HC

O

-

3

HCO

O

-

+

C

O

2

-

3

C

O

2

+

2

e

-

+

HC

O

-

3

HCO

O

-

+

C

O

2

-

3

．
②若有1molH⁺通過質子交換膜時，該裝置內生成HCOO^-和HCOOH共計

0.75

0.75

mol.