“2030年前碳达峰，2060年前实现碳中和”定调国家级绿色发展战略．防治大气污染、水体污染等是世界各国保护环境的最重要课题。

（1）将CH₄催化重整为可用的化学品，对改善环境意义重大。
①在体积为1L的刚性容器中进行“合成气催化重整”，反应的化学方程式为CH₄（g）+CO₂（g）⇌2CO（g）+2H₂（g）。当投料比，

n

（

C

H

4

）

n

（

C

O

2

）

=1.0时，CO₂的平衡转化率（α）与温度（T）、初始压强（p）的关系如图所示。压强p₁

＜

＜

（填“＞”“＜”或“=”，下同）p₂；当温度为T₃、压强为p₁时，a点时的v（逆）

＜

＜

v（正）。
②在VL密闭容器中，充入不同

n

（

C

H

4

）

n

（

C

O

2

）

的原料气体，控制温度700℃，发生反应CH₄（g）+3CO₂（g）⇌4CO（g）+2H₂O（g），请在图中画出CO在混合气体中的平衡体积分数随

n

（

C

H

4

）

n

（

C

O

2

）

递增的变化趋势

。
（2）由CO₂合成甲醇是CO₂资源化利用的重要方法．研究表明在催化剂作用下CO₂和H₂可发生反应：CO₂（g）+3H₂（g）⇌CH₃OH（g）+H₂O（g）ΔH。
①投料比相同，在不同温度和不同压强下CO₂和H₂合成甲醇时，H₂的平衡转化率如图1所示。已知温度T₃＞T₂＞T₁，则该反应自发进行的条件是

低温自发

低温自发

。

②温度为T℃时，向10L恒容密闭容器中充入H₂和CO₂的混合气体4mol,此时容器内压强为4p,两种气体的平衡转化率α与起始时

n

（

H

2

）

n

（

C

O

2

）

的关系如图2所示。图2中CO₂的平衡转化率与

n

（

H

2

）

n

（

C

O

2

）

的关系可用曲线

L₁

L₁

（填“L₁”或“L₂”）表示。该温度下，此反应的平衡常数K_p=

4

27

p

2

4

27

p

2

（用平衡分压代替平衡浓度计算，分压=总压×物质的量分数）。
③采用真空封管法制备磷化硼纳米颗粒，在发展非金属催化剂实现CO₂电催化还原制备甲醇方向取得重要进展，该反应历程如图所示。

容易得到的副产物有CO和CH₂O，其中相对较多的副产物为

CO

CO

；上述合成甲醇的反应速率较慢，要使反应速率加快，主要降低下列变化中

A

A

（填字母）的能量变化。
A．*CO+*OH→*CO+*H₂O
B．*CO→*OCH
C．*OCH₂→*OCH₃
D．*OCH₃→*CH₃OH
（3）我国某科研团队研究出以过渡金属为催化剂电催化还原二氧化碳制甲醇的途径，大大提高了甲醇的产率，原理如图所示。电解过程中，电解质溶液中H⁺向

石墨1

石墨1

（填“石墨1”或“石墨2”）电极迁移，石墨1上发生的电极反应式为

CO₂+6H⁺+6e^-=CH₃OH+H₂O

CO₂+6H⁺+6e^-=CH₃OH+H₂O

。