甲醇是重要的化工原料，用CO₂和H₂在催化剂的作用下合成甲醇，主要发生以下反应：
反应Ⅰ：CO₂（g）+3H₂（g）⇌CH₃OH（g）+H₂O（g）△H₁=-53.7kJ•mol^-1
反应Ⅱ：CO₂（g）+H₂（g）⇌CO（g）+H₂O（g）△H₂=+41.2kJ•mol^-1
反应Ⅲ：CO（g）+2H₂（g）⇌CH₃OH（g）△H₃
（1）已知部分化学键的键能如下表：

化学键	H-H	H-O	C═O	C ← O
键能/kJ•mol-1	436	465	a	1076.8

则△H₃=

-94.6

-94.6

kJ•mol^-1，a=

806

806

kJ•mol^-1。
（2）在容积恒为2L的密闭容器中充入2mol CH₃OH（g）和2mol CO（g），在一定温度下发生反应CH₃OH（g）+CO（g）=HCOOCH₃（g），测得容器内的压强随时间的变化如下表所示。

t/min	0	2	4	6	8	10	12	14
P/kPa	P0	……	0.8P0	……	……	0.7P0	0.7P0	0.7P0

①已知该条件下，该反应可自发进行，则其△H₀

＜

＜

（填“＜”、“＞”或“=”），判断依据是

该反应是气体分子数减小的反应，△S＜0，该反应可自发进行，则△H-T△S＜0，所以△H＜0

该反应是气体分子数减小的反应，△S＜0，该反应可自发进行，则△H-T△S＜0，所以△H＜0

。
②在此条件下，0～4min的v（CH₃OH）=

0.05p₀

0.05p₀

kPa•min^-1，该反应的平衡常数K_p=

7

.

5

p

0

7

.

5

p

0

（kPa）^-1（以分压表示，分压=总压x物质的量分数）。
（3）通过计算机对反应CH₄（g）+H₂O（g）═CO（g）+3H₂（g）进行模拟实验，在0.1MPa时，不同温度下，不同水碳比

n

（

H

2

O

）

n

（

C

H

4

）

进行热力学计算，绘得反应平衡体系中H₂的物质的量分数与水碳比、平衡温度的关系如图所示。

水碳比和平衡温度对H₂物质的量分数的影响，由图可知，温度一定时，H₂的平衡物质的量分数与水碳比的关系是

水碳比越大，氢气的物质的量分数越大

水碳比越大，氢气的物质的量分数越大

，可能的原因是

水碳比增大，生成的CO会与H₂O（g）反应，进一步生成H₂，使得氢气的物质的量分数增大

水碳比增大，生成的CO会与H₂O（g）反应，进一步生成H₂，使得氢气的物质的量分数增大

。
（4）电解法由甲醇和CO合成碳酸二甲酯的工作原理如图所示，则阳极的电极反应式为

2CH₃OH+CO-2e^-=（CH₃O）₂CO+2H⁺

2CH₃OH+CO-2e^-=（CH₃O）₂CO+2H⁺

。