为加快实现“双碳”目标，有效应对全球气候变化、构建低碳社会，CO₂资源化利用受到越来越多的关注。
Ⅰ．利用CO₂与CH₄制备合成气CO、H₂的反应历程如下：
第一步：CH₄（g）+CO₂（g）→C（ads）+2H₂（g）+CO₂（g）   ΔH₁=E₁kJ•mol^-1；
第二步：C（ads）+2H₂（g）+CO₂（g）→2CO（g）+2H₂（g）    ΔH₂=E₂kJ•mol^-1；
说明：ads为吸附型催化剂。
（1）制备合成气总反应的反应热ΔH=

E₁-E₂

E₁-E₂

kJ•mol^-1。
（2）一定条件下ads对CO₂也有吸附作用。结合如图分析ads吸附CO₂的适宜条件是

温度为25℃、二氧化碳的流速为10mL/min

温度为25℃、二氧化碳的流速为10mL/min

。

（3）由甲烷生成乙烷的反应如下：2CH₄

高温

C₂H₆+H₂.在不同反应物浓度时，该反应的反应速率如表所示：

实验编号	1	2	3	4
c（CH4）/（mol•L-1）	0.1000	0.2000	0.3000	0.4000
v/（mol•L-1•min-1）	0.0076	0.0153	0.0227	0.0306

①该反应的速率方程为：v=

k•c（CH₄）

k•c（CH₄）

mol•L^-1•min^-1[用含c（CH₄）的代数式表示]。
②若开始时该反应速率为v₁mol•L^-1•min^-1，α表示任一时刻甲烷的转化率，则该反应的速率方程为：v=

v₁×（1-α）

v₁×（1-α）

mol•L^-1•min^-1（用含v₁和α的代数式表示）。
③实验测得甲烷浓度由0.400mol•L^-1变化到0.200mol•L^-1需9.2min,则甲烷浓度由0.200mol•L^-1变化到0.100mol•L^-1所需时间

＞

＞

9.2min。（填“＞”、“＜”或“=”）
Ⅱ．CO₂在固体催化剂表面加氢合成甲烷过程中发生如下反应：
反应1：CO₂（g）+4H₂（g）⇌CH₄（g）+2H₂O（g）
反应2：CO₂（g）+H₂（g）⇌CO（g）+H₂O（g）
（4）已知温度为T时，向0.5L恒容密闭容器中充入2molCO₂和6molH₂，一段时间后达到平衡，测得体系中生成2.5molH₂O，压强变为原来的75%，反应1的平衡常数K=

50

81

50

81

（用分数表示），CH₄选择性=

66.7%

66.7%

（CH₄选择性=

C

H

4

平衡浓度

C

O

2

转化浓度

×100%，保留三位有效数字）。