我国提出2060年前实现碳中和，降低大气中CO₂含量是当今世界重要科研课题之一，以CO₂为原料制备甲烷、戊烷、甲醇等能源物质具有较好的发展前景。回答下列问题：
（1）CO₂在固体催化剂表面加氢合成甲烷过程中发生以下两个反应：
主反应：CO₂（g）+4H₂（g）⇌CH₄（g）+2H₂O（g）ΔH₁=-156.9kJ•mol^-1
副反应：CO₂（g）+H₂（g）⇌CO（g）+H₂O（g）ΔH₂=+41.1kJ•mol^-1
①已知：2H₂（g）+O₂（g）═2H₂O（g）ΔH₃=-395.6kJ•mol^-1，则CH₄燃烧的热化学方程式CH₄（g）+2O₂（g）═CO₂（g）+2H₂O（g）ΔH=

-634.3kJ/mol

-634.3kJ/mol

。
②500℃时，向1L恒容密闭容器中充入4molCO₂和12molH₂，初始压强为p,20min时主、副反应都达到平衡状态，测得c（H₂O）=5mol•L^-1，体系压强为

3

4

p,则0～20min内v（CH₄）=

0.1mol/（L•min）

0.1mol/（L•min）

，平衡时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%，计算保留三位有效数字）。
（2）我国科研人员将CO₂和H₂在Na-Fe₃O₄/HZSM-5催化下转变为汽油（C₅～C₁₁的烃），反应过程如图所示。

①若CO₂在该条件下转化为戊烷（C₅H₁₂），则该反应的化学方程式为

5CO₂+16H₂

一定条件

C₅H₁₂+10H₂O

5CO₂+16H₂

一定条件

C₅H₁₂+10H₂O

。
②催化剂中的Fe₃O₄可用电解法制备。电解时以Fe作电极，电解质溶液为稀硫酸，铁电极的反应式为

Fe电极作阳极、3Fe-8e^-+4H₂O=Fe₃O₄+8H⁺

Fe电极作阳极、3Fe-8e^-+4H₂O=Fe₃O₄+8H⁺

（需标注电极名称）。
（3）甲醇催化制取乙烯的过程中发生如下反应：
反应1：3CH₃OH（g）⇌C₃H₆（g）+3H₂O（g）；
反应2：2CH₃OH（g）⇌C₂H₄（g）+2H₂O（g）。
反应1的Arrhenius经验公式的实验数据如图中曲线a所示，已知Arhenius经验公式RInk=-

E

a

T

+C（E_a为活化能，k为速率常数，R和C为常数）。则该反应的活化能E_a=

64

64

kJ•mol^-1。当改变外界条件时，实验数据如图中的曲线b所示，则实验可能改变的外界条件是

使用更高效的催化剂（或增大催化剂比表面积）

使用更高效的催化剂（或增大催化剂比表面积）

。