我国向国际社会承诺2030年实现“碳达峰”，2060年实现“碳中和”。​
Ⅰ．CO₂加氢可以合成甲醇，该过程主要发生如下反应：
反应①：CO₂（g）+H₂（g）⇌CO（g）+H₂O（g）ΔH₁
反应②：CO₂（g）+3H₂（g）⇌CH₃OH（g）+H₂O（g）ΔH₂=-41.1kJ⋅mol^-1
反应③：CO（g）+2H₂（g）⇌CH₃OH（g）ΔH₃
（1）反应②的活化能E_a（正）

小于

小于

E_a（逆）（填“大于”“小于”或“等于”）。相关键能数据如下表，则ΔH₁=

+43

+43

kJ⋅mol^-1。若K₁、K₂、K₃分别表示反应①、反应②、反应③的平衡常数，则K₃=

K

2

K

1

K

2

K

1

（用含K₁、K₂的代数式表示）。

化学键	H-H	C≡O	O-H	C=O
键能/（kJ⋅mol-1）	436	1071	464	803

（2）某温度下，初始压强为p,容积为2L的恒容密闭容器中充入2molCO₂、3molH₂，只发生反应①、②，平衡时CO₂的转化率为50%，体系内剩余1molH₂，反应2的平衡常数K=

2

2

。
Ⅱ．清洁能源的开发利用是实现“碳中和”的途径，乙醇—水催化重整可获得H₂。其主要反应为：
反应①：C₂H₅OH（g）+3H₂O═2CO₂（g）+6H₂（g）ΔH=+173.3kJ⋅mol^-1
反应②：CO₂（g）+H₂（g）═CO（g）+H₂O（g）ΔH=+41.2kJ⋅mol^-1
在1.0×10⁵Pa、n_始（C₂H₅OH）：n_始（H₂O）=1：3时，若仅考虑上述反应，平衡时CO₂和CO的选择性及H₂的产率随温度的变化如图所示。CO的选择性=

n

生成

（

CO

）

n

生成

（

CO

）

+

n

生成

（

C

O

2

）

×100%。

（3）图中表示平衡时CO₂的选择性及H₂的产率随温度的变化的曲线分别是曲线

①

①

、曲线

②

②

（填“①”、“②”或“③”）。400℃以后，H₂的产率随温度变化的原因是

反应②消耗H₂的速率大于反应①生成H₂的速率

反应②消耗H₂的速率大于反应①生成H₂的速率

。
（4）光催化甲烷重整技术也是研究热点。以Rh/SrTiO₃为光催化剂，光照时，价带失去电子并产生空穴（h⁺，具有强氧化性），CO₂在导带获得电子生成CO和O^2-，价带上CH₄直接转化为CO和H₂，反应机理如图所示：

当价带产生1mol空穴（h⁺）时，在Rh表面生成的CO数目为

0.5

0.5

N_A；价带上的电极反应式可表示为

CH₄+2h⁺+O^2-=2CO+2H₂

CH₄+2h⁺+O^2-=2CO+2H₂

。