温室气体的利用是当前环境和能源领域的研究热点。
（1）CH₄与CO₂重整可以同时利用两种温室气体，其工艺过程涉及如下反应：
反应①：CH₄（g）+CO₂（g）⇌2CO（g）+2H₂（g）；ΔH₁=+247.4kJ⋅mol^-1
反应②：CO₂（g）+H₂（g）⇌CO（g）+H₂O（g）；ΔH₂=+41.2kJ⋅mol^-1
反应③：CH₄（g）+

1

2

O₂（g）⇌CO（g）+2H₂（g）；ΔH₃=-35.6kJ⋅mol^-1
一定条件下，向体积为V L的密闭容器中通入CH₄、CO₂各1.0mol及少量O₂，测得不同温度下反应平衡时各产物产量如图所示。

①图中a代表产物

H₂

H₂

。
②当温度高于900K，H₂O的产量随温度升高而下降的主要原因是

反应③为放热反应，升高温度，平衡逆向移动，使甲烷浓度增大，反应①正向移动，CO浓度增大，CO₂浓度减小，则反应②逆向移动，H₂O的含量下降

反应③为放热反应，升高温度，平衡逆向移动，使甲烷浓度增大，反应①正向移动，CO浓度增大，CO₂浓度减小，则反应②逆向移动，H₂O的含量下降

。
（2）CO₂电催化转化合成气：CO₂电还原反应机理如图所示，由图可知，催化剂选择纳米Au₅₅（纳米Au₅₅指的是含55个原子的Au纳米颗粒），理由是

反应活化能较低，反应速率较大

反应活化能较低，反应速率较大

。该过程中，发生还原反应的步骤为

Ⅲ

Ⅲ

（填“Ⅰ”“Ⅱ”或“Ⅲ”）。

（3）Li-CO₂电池能将二氧化碳（CO₂）高效转化，研究表明，该电池反应产物为碳酸锂和单质碳，且CO₂电还原后与锂离子结合形成碳酸锂按以下4个步骤进行，写出步骤Ⅲ的离子方程式。
Ⅰ．2CO₂+2e^-═C₂

O

2

-

4

Ⅱ．C₂

O

2

-

4

═CO₂+

CO

2

-

2

Ⅲ．

2

CO

2

-

2

+CO₂=2

CO

2

-

3

+C

2

CO

2

-

2

+CO₂=2

CO

2

-

3

+C

。
Ⅳ．

CO

2

-

3

+2Li⁺═Li₂CO₃
（4）2021年9月，《科学》杂志发表论文，介绍人类首次以二氧化碳为原料，不依赖植物光合作用，直接经过11步路径人工合成淀粉。前两步，是先将二氧化碳还原为甲醛。

请写出前两步总反应的化学方程式：

CO₂+3H₂+H₂O₂=CH₂O+3H₂O

CO₂+3H₂+H₂O₂=CH₂O+3H₂O

。