CO₂催化加氢制甲醇（CH₃OH）是实现碳达峰、碳中和的途径之一，其反应可表示为CO₂（g）+3H₂（g）⇌CH₃OH（g）+H₂O（g）ΔH。
（1）该反应分两步进行，反应过程能量变化如图所示，所有物质均为气态。

总反应ΔH=

-49kJ/mol

-49kJ/mol

。第①步反应的热化学方程式为

CO₂（g）+3H₂（g）⇌CO（g）+2H₂（g）+H₂O（g）△H=+41kJ/mol

CO₂（g）+3H₂（g）⇌CO（g）+2H₂（g）+H₂O（g）△H=+41kJ/mol

。
（2）用CO₂和H₂合成甲醇有利于减少碳排放，其反应原理为CO₂（g）+3H₂（g）⇌CH₃OH（g）+H₂O（g）。向甲、乙两个体积都为2.0L的恒容密闭容器中均充入1molCO₂和3molH₂的混合气体，分别在T₁、T₂温度下进行反应并达到平衡，反应过程中甲、乙两容器中n（CH₃OH）随时间的变化情况如下表：

t/min	0	3	6	12	24	36
甲容器（T1）/mol	0	0.36	0.60	0.80	0.80	0.80
乙容器（T2）/mol	0	0.34	0.55	0.70	0.83	0.83

①两容器的温度T₁

＞

＞

T₂。
②甲容器中，0～6min内用H₂表示的平均反应速率为

0.15mol•L^-1•min^-1

0.15mol•L^-1•min^-1

。
③甲容器（T₁）中反应达平衡时容器内气体压强与起始时容器内气体压强之比为

3：5

3：5

。
④一定温度下，在一体积固定的密闭容器中投入一定量的CO₂和H₂进行上述反应。下列叙述中能说明上述反应达到平衡状态的是

BD

BD

。
A.反应中CO₂与CH₃OH的物质的量之比为1：1
B.混合气体的压强不随时间的变化而变化
C.单位时间内每消耗1molCO₂，同时生成1molCH₃OH
D.CH₃OH的质量分数在混合气体中保持不变
E.混合气体的密度保持不变
（3）捕碳CO₂技术在降低温室气体排放中具有重要的作用。目前NH₃和（NH₄）₂CO₃已经被用作工业捕碳剂，它们与CO₂可发生可逆反应：
反应Ⅰ：2NH₃（l）+H₂O（l）+CO₂（g）=（NH₄）₂CO₃（aq）ΔH₁
反应Ⅱ：NH₃（l）+H₂O（l）+CO₂（g）=NH₄HCO₃（aq）ΔH₂
反应Ⅲ：（NH₄）₂CO₃（aq）+H₂O（l）+CO₂（g）=2NH₄HCO₃（aq）ΔH₃
则ΔH₃与ΔH₁、ΔH₂之间的关系是：ΔH₃=

2ΔH₂-ΔH₁

2ΔH₂-ΔH₁

。
（4）甲醇燃料电池具有很多优点。

①碱性甲醇燃料电池中，电极a上发生的电极反应式为

CH₃OH-6e^-+8OH^-=

CO

2

-

3

+6H₂O

CH₃OH-6e^-+8OH^-=

CO

2

-

3

+6H₂O

。
②酸性甲醇燃料电池中，电极b上发生的电极反应式为

O₂+4e^-+4H⁺=2H₂O

O₂+4e^-+4H⁺=2H₂O

。