CO₂的回收与利用是科学家研究的热点课题，可利用CH₄与CO₂制备“合成气”（CO、H₂），还可制备甲醇、二甲醚、低碳烯烃等燃料产品。
Ⅰ．制合成气
科学家提出制备“合成气”反应历程分两步：
反应①：CH₄（g）⇌C（s）+2H₂（g）（慢反应）
反应②：C（s）+CO₂（g）=2CO（g） （快反应）
上述反应中 C（s）为吸附性活性炭，反应历程的能量变化如图1：

（1）CH₄与CO₂制备“合成气”的热化学方程式为

CH₄（g）+CO₂（g）⇌CO（g）+H₂（g）△H=+（E₃-E₁）kJ/mol

CH₄（g）+CO₂（g）⇌CO（g）+H₂（g）△H=+（E₃-E₁）kJ/mol

。能量变化图中：E₅+E₁ 

＜

＜

E₄+E₂（填“＞”“＜”或“=”）。
Ⅱ．脱水制醚
利用“合成气”合成甲醇后，甲醇脱水制得二甲醚的反应为：2CH₃OH（g）⇌CH₃OCH₃（g）+H₂O（g）ΔH，其速率方程式为：v_正=k_正•c²（CH₃OH），v_逆=k_逆•c（CH₃OCH₃）•c（H₂O），k_正、k_逆为速率常数且只与温度有关。经查阅资料，上述反应平衡状态下存在计算式：lnK_c=-2.205+

2708

.

6137

T

 （K_c 为化学平衡常数；T为热力学温度，单位为 K）。
（2）反应达到平衡后，仅升高温度，k_正增大的倍数

＜

＜

k_逆增大的倍数（填“＞”“＜”或“=”）。
（3）某温度下（该反应平衡常数 K_c为 200），在密闭容器中加入一定量CH₃OH，反应到某时刻测得各组分的物质的量如表：

物质	CH3OH	CH3OCH3	H2O
物质的量/mol	0.4	0.4	0.4

此时正、逆反应速率的大小：v_正 

＞

＞

v_逆（填“＞”“＜”或“=”）。
（4）500K下，在密闭容器中加入一定量CH₃OH，反应到达平衡状态时，体系中CH₃OCH₃（g）的物质的量分数为

C

C

（填标号）。
A.＜

1

3

B.=

1

3

C.＞

1

3

D.无法确定
Ⅲ．合成低碳烯烃
（5）在 250℃时，向体积为 2 L 且带气压计的恒容密闭容器中通入 0.6molH₂和 0.2mol CO₂。发生反应：2CO₂（g）+6H₂（g）⇌CH₂=CH₂（g）+4H₂O（g）ΔH。
测得初始压强为 p₀kPa,反应过程中容器内总压强（p） 随时间（t）变化（反应达到平衡时的温度与起始温度相同） 如图 2 所示，该反应过程中从0min 到1min 压强变化的原因是

该反应放热使温度升高

该反应放热使温度升高

。

（6）不同温度（T） 下，平衡时的四种气态物质的体积分数（φ） 如图 3 所示，曲线 b、c表示的物质分别为

H₂O

H₂O

、

CO₂

CO₂

（填化学式）。