H₂和CH₃OH都是重要的能源物质，CO₂催化加氢合成甲醇是一种有效利用氢气且减少温室气体CO₂排放的方法。
（1）通过计算机分析，我们可从势能图认识CO₂加氢制甲醇在不同催化条件下存在的两种反应路径，如图1所示，下列说法正确的是

①②③④

①②③④

。

①甲酸盐路径的决速步是HCOO^*+H^*=H₂COO^*
②不考虑H₃COH^*，两种路径中产生的含碳中间体种类均有5种
③该反应的活化能E_a（正）＜E_a（逆）
④催化剂相同，使用不同的载体也可改变反应历程
（2）CO₂催化加氢合成甲醇的过程中会发生副反应。
副反应Ⅰ：CO₂（g）+H₂（g）⇌CO（g）+H₂O（g）ΔH₁=+41.2kJ⋅mol^-1
副反应Ⅱ：2CO₂（g）+6H₂（g）⇌CH₃OCH₃（g）+3H₂O（g）ΔH₂=-122.5kJ⋅mol^-1
主反应为CO₂（g）+3H₂（g）⇌CH₃OH（g）+H₂O（g）ΔH₃=-49.5kJ⋅mol^-1
CH₃OH的选择性=

C

H

3

OH

的物质的量

反应的

C

O

2

的物质的量

×100%；
CO₂的转化率=

n

（

C

O

2

）

初始

-

n

（

C

O

2

）

平衡

n

（

C

O

2

）

初始

×100%。
①一定条件下，在固定容积的容器中通入1molCO₂和3molH₂发生上述反应，初始压强为p,达到平衡时，容器中CH₃OH的物质的量为amol,CH₃OCH₃物质的量为bmol,H₂的转化率为α，则CH₃OH的选择性为

a

3

α

-

2

a

-

4

b

×

100

%

a

3

α

-

2

a

-

4

b

×

100

%

。主反应的平衡常数K_p为

16

（

3

α

-

2

a

-

3

b

）

a

（

1

+

2

a

+

4

b

-

3

α

）

（

3

-

3

α

）

3

p

2

16

（

3

α

-

2

a

-

3

b

）

a

（

1

+

2

a

+

4

b

-

3

α

）

（

3

-

3

α

）

3

p

2

（用平衡分压代替平衡浓度，分压=总压×物质的量分数）。
②控制CO₂和H₂初始投料比为1：3时，温度对CO₂平衡转化率及甲醇和CO的产率的影响如图2所示，则在250℃以上，升高温度CO₂的转化率增大，但甲醇的产率降低，原因是

250℃以上，温度升高，反应Ⅰ的平衡正向移动，反应Ⅱ和主反应的平衡逆向移动，但此时温度对反应Ⅰ的平衡影响更大

250℃以上，温度升高，反应Ⅰ的平衡正向移动，反应Ⅱ和主反应的平衡逆向移动，但此时温度对反应Ⅰ的平衡影响更大

。为增大CH₃OH的产率，可采用的方法是

增大压强；不改变投料比，增大反应物浓度

增大压强；不改变投料比，增大反应物浓度

（填一项即可）。

（3）在一定条件下，选择合适的催化剂只进行反应CO₂（g）+H₂（g）⇌CO（g）+H₂O（g）控制CO₂和H₂初始投料比为1：1时，在不同温度下T₁、T₂、T₃，达到平衡后，CO₂的转化率分别为50%、60%、75%，已知反应速率v=v_正-v_逆=k_正x（CO₂）x（H₂）-k_逆x（CO）x（H₂O），k_正、k_逆分别为正、逆向反应速率常数，x为物质的量分数。k_正-k_逆最大的是温度

T₃

T₃

（填“T₁”、“T₂”或“T₃”，下同），v_逆最大的是

T₃

T₃

。