碳排放問題是第26屆聯合國氣候變化大會討論的焦點。我國向國際社會承諾2030年“碳達峰”，2060 年實現“碳中和”。為了實現這個目標，加強了對CO₂轉化的研究。下面是CO₂轉化為高附加值化學品的反應。相關反應的熱化學方程式如下：
反應Ⅰ：CO₂（g）+H₂（g）?H₂O（g）+CO（g）ΔH₁
反應Ⅱ：CO（g）+2H₂（g）?CH₃OH（g）ΔH₂=-90.0kJ?mol^-1
反應Ⅲ：CO₂（g）+3H₂（g）?CH₃OH（g）+H₂O（g）ΔH₃=-49.0kJ?mol^-1
反應Ⅳ：CO₂（g）+4H₂（g）?CH₄（g）+2H₂O（g）ΔH₄=-165.0kJ?mol^-1
反應Ⅴ：2CO₂（g）+6H₂（g）?C₂H₄（g）+4H₂O（g）ΔHs=-122.7kJ?mol^-1
回答下列問題：
（1）反應Ⅲ一般認為通過反應Ⅰ、Ⅱ來實現，則反應Ⅰ的ΔH₁=

+41

+41

kJ?mol^-1；
已知：由實驗測得反應Ⅰ的v_正=k_正c（CO₂）?c（H₂），v_逆=k_逆?c（H₂O）?c（CO）（k_正、k_逆為速率常數，與溫度、催化劑有關）。若平衡后升高溫度，則

k

逆

k

正

減小

減小

（填“增大”、“不變”或“減小”）。
（2）在2L恒容密閉容器中充入總物質的量為8mol的CO₂和H₂發生反應III，改變氫碳比[

n

（

H

2

）

n

（

C

O

2

）

]，在不同溫度下反應達到平衡狀態，測得的實驗數據如表：

溫度/K CO2轉換率 n （ H 2 ） n （ C O 2 ）	500	600	700	800
1.5	45	33	20	12
2.0	60	43	28	15
3.0	83	62	40	22

①下列說法中正確的是

C

C

（填英文字母）。
A.增大氫碳比，平衡正向移動，平衡常數增大
B.v（CH₃OH）=v（CO₂）時，反應達到平衡
C.當混合氣體平均摩爾質量不變時，達到平衡
D.當混合氣體密度不變時，達到平衡
②在700K、氫碳比為3.0的條件下，某時刻測得容器內CO₂、H₂、CH₃OH、H₂O的物質的量分別為2mol、2mol、1mol 和1mol,則此時正反應速率和逆反應速率的關系是

A

A

（填英文字母）。
A.v_（正）＞v_（逆）
B..v_（正）＜v_（逆）
C.v（正）=v_（逆）
D.無法判斷
（3）CO₂在一定條件下催化加氫生成CH₃OH，主要發生三個競爭反應（即反應Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ），為分析催化劑對反應的選擇性，在1L恒容密閉容器中充入2.0mol CO₂和5.3mol H₂，測得反應進行相同時間后，有關物質的物質的量隨溫度變化如圖1所示：

①該催化劑在較低溫度時主要選擇反應

Ⅳ

Ⅳ

（“Ⅲ”或“Ⅳ”或“Ⅴ”）。研究發現，若溫度過高，三種含碳產物的物質的量會迅速降低，其主要原因可能是：

溫度升高催化劑活性降低

溫度升高催化劑活性降低

。
②在一定溫度下達到平衡，此時測得容器中部分物質的含量為：n（CH₄）=0.1mol,n（C₂H₄）=0.4mol,n（CH₃OH）=0.5mol。則該溫度下反應Ⅲ的平衡常數K（Ⅲ）=

1.92

1.92

L²/mol² （保留兩位小數）。
（4）常溫下，用NaOH溶液作CO₂捕捉劑不僅可以降低碳排放，而且可得到重要的化工產品Na₂CO₃。欲用1LNa₂CO₃溶液將2.33gBaSO₄固體全都轉化為BaCO₃，則所用的Na₂CO₃溶液的物質的量濃度至少為

0.11

0.11

 mol/L （已知：常溫下K_sp（BaSO₄）=1×10^-11，K_sp （BaCO₃）=1×10^-10。忽略溶液體積的變化，保留兩位有效數字）。
（5）研究人員研究出一種方法，可實現水泥生產時CO₂零排放，其基本原理如圖2所示。溫度小于900℃時進行電解反應，碳酸鈣先分解為CaO和CO₂，電解質為熔融碳酸鈉，陽極的電極反應式為2

CO

2

-

3

-4e^-═2CO₂↑+O₂↑，則陰極的電極反應式為

3CO₂+4e^-=C+2

CO

2

-

3

3CO₂+4e^-=C+2

CO

2

-

3

。