我国提出争取在2030年前实现碳达峰、2060年前实现碳中和，这对于改善环境、实现绿色发展至关重要，其中二氧化碳转化甲醇技术是当前研究热点之一。
Ⅰ.CO₂加氢合成CH₃OH的反应体系中主要包含以下反应：
反应①CO₂（g）+3H₂（g）⇌CH₃OH（g）+H₂O（g）   ΔH₁
反应②CO₂（g）+H₂（g）⇌CO（g）+H₂O（g）  ΔH₂=+41.2kJ⋅mol^-1
（1）已知：

1

2

CO（g）+H₂（g）⇌

1

2

CH₃OH（g）  ΔH₃=-45.3kJ⋅mol^-1，反应①的ΔH₁=

-49.4kJ/mol

-49.4kJ/mol

，反应①在

低温

低温

（填“高温”“低温”或“任何温度”）下有利于正反应自发进行。
（2）在恒容、绝热密闭容器中只发生反应CO₂（g）+3H₂（g）⇌CH₃OH（g）+H₂O（g），下列能说明该反应已达到平衡状态的是

AC

AC

（填标号）。
A．气体的平均摩尔质量不再随时间而变化
B．气体的密度不再随时间而变化
C．反应体系的温度保持不变
D．单位时间内断裂C=O键数目与断裂O-H键数目相等
（3）当原料组成为n（CO₂）：n（H₂）=1：3时，上述反应体系在一定条件下建立平衡后，含碳产物中CH₃OH的物质的量分数（Y）及CO₂的转化率与反应温度的关系曲线如图1所示。

①分析压强对CO₂加氢合成CH₃OH的影响，可知图中x

小于

小于

5（填“大于”或“小于”），理由是

反应①是气体分子数减小的反应，而反应②气体分子数不变，增大压强，反应①的平衡向正反应方向移动，有利于合成甲醇，在相同温度下，压强为5MPa时甲醇的含量高，所以x＜5

反应①是气体分子数减小的反应，而反应②气体分子数不变，增大压强，反应①的平衡向正反应方向移动，有利于合成甲醇，在相同温度下，压强为5MPa时甲醇的含量高，所以x＜5

。
②Q点时，只发生反应①，此时p（CH₃OH）=

5

6

5

6

MPa,反应①的平衡常数K_p=

4

75

4

75

（MPa）^-2（K_p以分压表示，分压=总压×物质的量分数）。
Ⅱ.电化学还原二氧化碳制甲醇：其中将双极膜应用于二氧化碳制备甲醇过程中的电解原理如图2所示。已知：双板膜由阳离子交换膜和阴离子交换膜构成，在直流电场的作用下，双极膜间H₂O解离成H⁺和OH^-，并向两极迁移。
（4）催化电极上的电极反应式为

CO₂+6H⁺+6e^-=CH₃OH+H₂O

CO₂+6H⁺+6e^-=CH₃OH+H₂O

，双极膜内每消耗54g水，理论上石墨电极上产生

16.8

16.8

LO₂（标准状况）。