为了实现“将全球温度上升幅度控制在2℃以内”的目标，科学家正在研究温室气体CO₂的转化和利用。
（1）海洋是地球上碳元素的最大“吸收池”。在海洋中，可通过如图所示的来固碳。发生光合作用时，CO₂与H₂O反应生成（CH₂O）_x和O₂的化学方程式为

xCO₂+xH₂O

光照

叶绿素

、

酶

（CH₂O）_x+xO₂

xCO₂+xH₂O

光照

叶绿素

、

酶

（CH₂O）_x+xO₂

。

（2）在一定温度和催化剂作用下，CH₄与CO₂可直接转化成乙酸，这是实现“减排”的一种研究方向。
①在不同温度下，催化剂的催化效率与乙酸的生成速率如下图所示，则该反应的最佳温度应控制在

250℃

250℃

左右。
②该反应催化剂的有效成分为偏铝酸亚铜（CuAlO₂，难溶物）。将CuAlO₂溶解在稀硝酸中生成两种盐并放出NO气体，其离子方程式为

3 CuAlO₂+NO₃^-+16H⁺=3Cu²⁺+3Al³⁺+NO↑+8H₂O

3 CuAlO₂+NO₃^-+16H⁺=3Cu²⁺+3Al³⁺+NO↑+8H₂O

。
（3）有科学家提出可利用FeO来吸收CO₂，
已知：C（s）+2H₂O（g）⇌CO₂（g）+2H₂（g）△H=+113.4kJ•mol^-1
3FeO（s）+H₂O（g）⇌Fe₃O₄（s）+H₂（g）△H=+18.7kJ•mol^-1
则6FeO（s）+CO₂（g）⇌2Fe₃O₄（s）+C（s）△H=

-76.0

-76.0

kJ⋅mol^-1。
（4）往2 L恒容密闭容器中充入1molCO₂和3 molH₂，一定条件下发生反应：CO₂（g）+3H₂（g）⇌CH₃OH（g）+H₂O（g）。在不同催化剂作用下，相同时间内CO₂的转化率随温度变化如图所示（图中c点的转化率为66.67%，即转化了

2

3

）。

①催化剂效果最佳的是

催化剂Ⅰ

催化剂Ⅰ

（填“催化剂I”“催化剂Ⅱ”或“催化剂Ⅲ”）。
②b点v_（正）

＞

＞

（填“＞”“＜”或“=”）v_（逆）。
③若此反应在a点时已达到平衡状态，a点的转化率比c点高的原因是

该反应为放热反应，温度升高，平衡逆向移动

该反应为放热反应，温度升高，平衡逆向移动

。
④c点时该反应的平衡常数K=

16

3

16

3

。
（5）直接排放煤燃烧产生的烟气会引起严重的环境问题，将燃煤产生的二氧化碳回收利用，可达到低碳排放的目的。如图是通过人工光合作用，以CO₂和H₂O为原料制备HCOOH和O₂的原理示意图。电极b表面的电极反应式为

CO₂+2e^-+2H⁺=HCOOH

CO₂+2e^-+2H⁺=HCOOH

。