2020年9月，习近平主席在第75届联合国大会提出我国要实现2030年碳达峰、2060年碳中和的目标。因此CO₂的捕获、利用与封存成为科学家研究的重要课题。
Ⅰ.研究表明CO₂（g）和CH₄（g）在催化剂存在下可发生反应制得合成气：CO₂（g）+CH₄（g）⇌2CO（g）+2H₂（g）ΔH₁
回答下列问题：
（1）已知CH₄（g）、CO（g）和H₂（g）的燃烧焓（ΔH）分别为-890.3、-283.0和-285.8kJ•mol^-1。则上述反应的焓变ΔH₁=

+247.3

+247.3

kJ•mol^-1。
（2）一定条件下，将CO₂与CH₄以一定的等物质的量置于恒温恒容的密闭容器中发生上述反应，下列能说明反应一定达到平衡状态的有

CD

CD

。
a.混合气体的密度不变
b.反应速率ν（CO₂）：ν（CH₄）：ν（CO）：ν（H₂）=1：1：2：2
c.CO₂和CO的体积分数之比保持不变
d.混合气体平均摩尔质量不变
（3）将原料按n（CH₄）：n（CO₂）=1：1充入密闭容器中，保持体系压强为100kPa发生反应，达到平衡时CO₂体积分数与温度的关系（图中黑线）如图所示。

①T₁℃、100kPa下，平衡时容器体积与初始容器体积之比为

5

4

5

4

。该温度下，此反应的平衡常数K_p=

177.8

177.8

（kPa）²（用平衡分压代替平衡浓度计算，分压=总压×物质的量分数，结果保留一位小数）
②若A、B、C三点表示不同温度和压强下已达平衡时CO₂的体积分数，

A

A

点对应的平衡常数最小，

C

C

点对应的压强最大。
（4）在其他条件相同，不同催化剂（A、B）作用下，使原料CO₂（g）和CH₄（g）反应相同的时间，CO（g）的产率随反应温度的变化如图：

①在催化剂A、B作用下，它们正、逆反应活化能差值分别用ΔE_a（A）和ΔE_a（B）表示，则ΔE_a（A）

=

=

ΔE_a（B）（选填“＞”、“＜”或“=”）。
②y点对应的逆反应速率v_（逆）

＜

＜

z点对应的正反应速率v_（正）（选填“＞”、“＜”或“=”）。
Ⅱ.以铅蓄电池为电源可将CO₂转化为乙烯，其原理如图所示。电解所用电极材料均为惰性电极。

（5）阴极上的电极反应式为

2CO₂+12H⁺+12e^-=C₂H₄+4H₂O

2CO₂+12H⁺+12e^-=C₂H₄+4H₂O

。
（6）每生成0.5mol乙烯，理论上需消耗铅蓄电池中

6

6

mol硫酸。