空间站CO₂还原转化系统能把呼出的CO₂捕集、分离并与空间站电解水系统产生的H₂进行加氢处理，从而实现空间站内物料的循环利用。
（1）一种借助光将CO₂转化为CH₄的催化机理如图所示。该转化过程总反应的化学方程式是

CO₂（g）+4H₂（g）

催化剂

CH₄（g）+2H₂O（g）

CO₂（g）+4H₂（g）

催化剂

CH₄（g）+2H₂O（g）

；图中所示的各物质中，含有极性共价键的非极性分子是

CH₄、CO₂

CH₄、CO₂

（填化学式）。

（2）一定条件下，CO₂和H₂还可发生如下两个平行反应：
i.CO₂（g）+H₂（g）⇌CO（g）+H₂O（g）ΔH₁
ii.CO₂（g）+3H₂（g）⇌CH₃OH（g）+H₂O（g）ΔH₂=-49.5kJ⋅mol^-1
①已知相关键能数据如下表：

化学键	H-H	H-O	C=O	C≡O
键能/kJ⋅mol-1	436	464	803	1072

则反应i的ΔH₁=

+42

+42

kJ⋅mol^-1。
②为了提高CH₃OH的产率，理论上应采用的措施是

D

D

（填标号）。
A．低温低压
B．高温低压
C．高温高压
D．低温高压
③保持温度533K，压强3MPa,按投料比

n

（

C

O

2

）

n

（

H

2

）

=

1

3

向密闭容器中充入CO₂和H₂，反应相同时间测得不同催化剂下CO₂转化率和CH₃OH选择性的相关实验数据如下表所示（已知CH₃OH选择性：转化的CO₂中生成CH₃OH的百分比）。

催化剂	CO2转化率	CH3OH选择性
cat.1	21.9%	67.3%
cat.2	36.1%	100.0%

上述条件下，使用cat.2作催化剂，下列说法能判断反应ii达到平衡状态的是

B

B

（填标号）。
A．气体压强不再变化
B．气体平均相对分子质量不再变化
C．CH₃OH和H₂O的物质的量之比为1：1
D．CO₂和H₂的物质的量之比不再变化
（3）一定条件下，向0.5L恒容密闭容器中充入1molCO₂和3molH₂，只发生上述反应ii,达平衡时，H₂的转化率为80%，则该温度下的平衡常数K=

3.74

3.74

（保留两位小数）。
（4）若恒容密闭容器中只发生上述反应i,在进气比n（CO₂）：n（H₂）不同、温度不同时，测得相应的CO₂平衡转化率如图所示。则B和D两点的温度T（B）

＜

＜

T（D）（填“＜”，“＞”，或“=”），其原因是

反应i为吸热反应，升高温度平衡正向移动，平衡常数变大，由于K_B＜K_D，则T（B）＜T（D）

反应i为吸热反应，升高温度平衡正向移动，平衡常数变大，由于K_B＜K_D，则T（B）＜T（D）

。