甲醇是重要的化工原料，又是可再生能源，工业合成甲醇有如下几种方法：
（1）水煤气合成法。制备甲醇的主要反应为CO（g）+2H₂（g）⇌CH₃OH（g）。原料气的加工过程中常混有一定量CO₂，为了研究不同温度下CO₂对该反应的影响，以CO₂、CO和H₂的混合气体为原料在一定条件下进行实验，结果表明，原料气各组分含量不同时，反应生成甲醇的产率是不同的。实验数据如表所示。

φ（CO2）-φ（CO）-φ（H2）/%	0～30～70			4～26～70			8～22～70			20～10～70
反应温度/℃	225	235	250	225	235	250	225	235	250	225	235	250
碳转化率/%	4.9	8.8	11.0	19.0	33.1	56.5	17.7	33.4	54.4	8.0	12.0	22.6

由表中数据分析可知：一定条件下，CO₂对甲醇合成的影响是

少量CO₂有利于提高生成甲醇的碳转化率

少量CO₂有利于提高生成甲醇的碳转化率

。
（2）CO₂催化转化法：以CO₂、H₂为原料在催化剂作用下合成CH₃OH涉及的主要反应：
Ⅰ．CO₂（g）+3H₂（g）⇌CH₃OH（g）+H₂O（g）△H₁=-49.5kJ•mol^-1
Ⅱ．CO（g）+2H₂（g）⇌CH₃OH（g）△H₂=-90.4kJ•mol^-1
Ⅲ．CO₂（g）+H₂（g）⇌CO（g）+H₂O（g）△H₃
①△H₃=

+40.9kJ•mol^-1

+40.9kJ•mol^-1

。
②一定条件下，向2L恒容密闭容器中通入1molCO₂和3molH₂发生上述反应，经5min达到平衡时，容器中CH₃OH（g）为amol,CO（g）为bmol,则这段时间内以H₂O（g）表示的化学反应速率为

0.1（a+b）

0.1（a+b）

mol•L^-1•min^-1。（用含a、b的代数式表示）。
③不同压强下，按照n（CO₂）：n（H₂）=1：3投料，实验测得CO₂的平衡转化率随温度（T）变化关系如图1所示。则压强P₁、P₂、P₃由大到小的顺序为

P₃＞P₂＞P₁

P₃＞P₂＞P₁

，温度高于T₁时，CO₂的平衡转化率几乎相等的原因是

温度高于T₁时以反应Ⅲ为主，而反应Ⅲ前后气体分子数相等，压强对平衡几乎无影响

温度高于T₁时以反应Ⅲ为主，而反应Ⅲ前后气体分子数相等，压强对平衡几乎无影响

。
（3）甲烷催化氧化法：
主反应：2CH₄（g）+O₂（g）⇌2CH₃OH（g）
副反应：CH₄（g）+2O₂（g）⇌CO₂（g）+2H₂O（g）
①科学家将CH₄、O₂和H₂O（g）；（H₂O是活性催化剂）按照一定体积比在催化剂表面合成甲醇部分反应历程如图2所示（吸附在催化剂表面的物种用*标注，TS代表过渡态）。该历程中正反应的最大活化能为

22.4

22.4

kJ•mol^-1，写出该步骤的化学方程式

*CH₄+*OH⇌*CH₃OH+*H

*CH₄+*OH⇌*CH₃OH+*H

。
②向恒温刚性容器中按照体积比为2：1：7充入CH₄、O₂和H₂O（g），在500K下反应达到平衡时，CH₃OH的选择性（甲醇的选择性=

n

（

C

H

3

OH

）

n

（

C

H

3

OH

）

+

n

（

C

O

2

）

×100%）为90%，CH₄的转化率为50%，则副反应的压强平衡常数K_P=

42.3

42.3

（保留小数点后一位）。