甲醇作为新型清洁可再生燃料，对缓解能源危机以及实现“碳中和”目标具有重要的战略意义。
Ⅰ．二氧化碳在某种催化剂条件下加氢制甲醇反应过程如下：
①CO₂（g）+H₂（g）═CO（g）+H₂O（g）ΔH_l=+41kJ•mol^-1
②CO（g）+2H₂（g）═CH₃OH（g）ΔH₂=-90kJ•mol^-1
（1）二氧化碳加氢制甲醇的总反应热化学方程式：

CO₂（g）+3H₂（g）═CH₃OH（g）+H₂O（g）ΔH=-49kJ•mol^-1

CO₂（g）+3H₂（g）═CH₃OH（g）+H₂O（g）ΔH=-49kJ•mol^-1

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（2）该催化条件下，实际工业生产中，需要在260℃、压强恒为4.0MPa的反应釜中进行上述反应。初始时向反应釜中加入0.01mol CO₂（g）和0.03moH₂（g），为确保反应的连续性，需向反应釜中以进气流量0.04mol/min、n（CO₂）：n（H₂）=1：3持续通入原料，同时控制出气流量。
①需控制出气流量小于进气流量的原因为

反应为气体分子数减小的反应，控制出气流速才能保持反应釜内为压强恒定

反应为气体分子数减小的反应，控制出气流速才能保持反应釜内为压强恒定

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②已知出气流量为0.03mol/min,单位时间CO₂（g）的转化率为60%，则流出气体中CO（g）的百分含量为

3.3%

3.3%

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（3）另一种CO₂催化加氢合成CH₃OH机理如图1所示（吸附在催化剂表面的物种用*标注）。

从化学键视角，图中ⅰ与ⅱ的过程可描述为

CO₂分子中一个碳氧双键被打开，其中的碳原子与氢气分子中断开的氢原子结合形成*HCOO，被催化剂吸附，*HCOO中碳氧双键被打开，碳原子与氧原子分别与氢原子结合，脱水形成*CH₃O、被催化剂吸附

CO₂分子中一个碳氧双键被打开，其中的碳原子与氢气分子中断开的氢原子结合形成*HCOO，被催化剂吸附，*HCOO中碳氧双键被打开，碳原子与氧原子分别与氢原子结合，脱水形成*CH₃O、被催化剂吸附

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Ⅲ．用电解法可将CO₂转化为多种燃料，原理如图2所示。
（4）若阴极只生成CO、HCOOH、C₂H₄，且各产物生成速率相同，则相同条件下，Pt电极产生的O₂与Cu电极上产生的C₂H₄的体积比为

4：1

4：1

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（5）甲醇作为一种高能量密度的能源载体，具有广阔的发展前景。
已知：燃料的能量密度是单位体积的燃料包含的能量，单位kJ/m³。热值是单位质量的燃料完全燃烧时所放出的热量，单位kJ/g。
在一定温度和催化剂作用下，车载甲醇可直接转变为氢气，从而为氢氧燃料电池提供氢源。已知氢气和甲醇的热值分别为143kJ/g和23kJ/g,与车载氢气供能模式相比，车载甲醇供能模式的优点是

常温下甲醇为液体、氢气为气体，相同质量下甲醇的体积远小于氢气，故甲醇的能量密度远大于氢气

常温下甲醇为液体、氢气为气体，相同质量下甲醇的体积远小于氢气，故甲醇的能量密度远大于氢气

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