将CO₂作为原料转化为有用化学品，对实现碳中和及生态环境保护有着重要意义。
Ⅰ．以CO₂和NH₃为原料合成尿素是利用CO₂的成功范例。尿素合成塔中的主要反应如下：
反应①：2NH₃（g）+CO₂（g）⇌NH₂COONH₄（s）  ΔH₁
反应②：NH₂COONH4（s）⇌CO（NH₂）₂（s）+H₂O（g）  ΔH₂=+72.5kJ/mol
反应③：2NH₃（g）+CO₂（g）⇌CO（NH₂）₂（s）+H₂O（g）  ΔH₃=-87.0kJ/mol
（1）ΔH₁=

-159.5

-159.5

kJ/mol。
（2）对反应③，下列措施中有利于提高NH₃平衡转化率的是

BC

BC

（填字母）。
A．升高温度
B．增大压强
C．提高原料气中CO₂（g）的比例
D．及时分离出生成的尿素
Ⅱ．可利用CO₂和CH₄催化制备合成气（CO、H₂）。一定温度下，在容积为1L的密闭容器中，充入等物质的量的CH₄和CO₂，加入Ni/Al₂O₃使其发生反应：CH₄（g）+CO₂（g）⇌2CO（g）+2H₂（g）。
（3）反应达平衡后，平衡常数K=81，此时测得c（CO）为3mol/L，则CH₄的转化率为

60%

60%

。
（4）制备“合成气”反应历程分两步：

	反应	正反应速率方程	逆反应速率方程
步骤①	CH4（g）⇌C（ads）+2H2（g）	v正=k1•c（CH4）	v逆=k2•c2（H2）
步骤②	C（ads）+CO2（g）⇌2CO（g）	v正=k3•c（CO2）	v逆=k4•c2（CO）

上述反应中C（ads）为吸附性活性炭，反应历程的能量变化如图1所示：

①反应速率：v（步骤①）

＜

＜

（填“＞”、“＜”或“=”）v（步骤②），请依据有效碰撞理论分析其原因

步骤②活化能低，同条件下单位体积内活化分子数越多，有效碰撞几率越大，反应速率越快

步骤②活化能低，同条件下单位体积内活化分子数越多，有效碰撞几率越大，反应速率越快

。
②一定温度下，反应CH₄（g）+CO₂（g）⇌2CO（g）+2H₂（g）的平衡常数K=

k

1

×

k

3

k

2

×

k

4

k

1

×

k

3

k

2

×

k

4

（用k₁、k₂、k₃、k₄表示）。
（5）制备合成气（CO、H₂）过程中会发生副反应：CO₂（g）+H₂（g）⇌CO（g）+H₂O（g）  ΔH₂=+41.0kJ/mol。在刚性密闭容器中，进料比

n

（

C

O

2

）

n

（

C

H

4

）

分别等于1.0、1.5、2.0，且反应达到平衡状态时，反应体系中

n

（

H

2

）

n

（

CO

）

随温度变化的关系如图2所示。随着进料比

n

（

C

O

2

）

n

（

C

H

4

）

的增加，

n

（

H

2

）

n

（

CO

）

的值逐渐

减小

减小

（填“增大”、“减小”或“不变”），原因是

随着进料比

n

（

C

O

2

）

c

（

C

H

4

）

的增加，n（CO₂）增大，副反应平衡正向移动，导致n（CO）增多，n（H₂）减少，则

n

（

H

2

）

n

（

CO

）

减少

随着进料比

n

（

C

O

2

）

c

（

C

H

4

）

的增加，n（CO₂）增大，副反应平衡正向移动，导致n（CO）增多，n（H₂）减少，则

n

（

H

2

）

n

（

CO

）

减少

。