研究二氧化碳合成甲醇对实现“碳中和”具有重要意义。回答下列问题：

（1）二氧化碳加氢制甲醇的总反应可表示为：CO₂（g）+3H₂（g）⇌CH₃OH（g）+H₂O（g）△H   K₁该反应一般认为通过如下步骤来实现，反应进程与体系能量变化关系如图1所示：
①CO₂（g）+H₂（g）⇌CO（g）+H₂O（g）△H₁   K₁
②2H₂（g）+CO（g）⇌CH₃OH（g）△H₂  K₂
（1）△H₂

＜

＜

0（填“＞”或“＜”，下同），反应①在高温下能自发进行，则△S

＞

＞

0。
（2）对于合成甲醇总反应，要加快其反应速率并使其在一定条件下建立的平衡正向移动，可采取的措施有

B

B

（填字母，后同）。
A．增大反应容器的容积
B．缩小反应容器的容积
C．从平衡体系中及时分离出CH₃OH
D．升高温度
E．使用合适的催化剂
（3）一定温度下，将CO₂和H₂以物质的量之比为1：1充入盛有催化剂的密闭容器中，发生合成甲醇总反应；某时刻t₁，当下列量不再变化时，一定能说明该反应处于平衡状态的是

C

C

（填字母）。
A.平衡常数K不再变化
B.CO₂的体积分数不再变化
C.CH₃OH的体积分数不再变化
D.反应的焓变ΔH不再变化
（4）500℃时，已知K₁=2.5，K₂=1.0。往2L恒容密闭容器中充入1mol CO₂和3mo H₂，测得某时刻t₂，合成甲醇总反应中CO₂的转化率为66.67%（约转化了

2

3

mol），则t₂时合成甲醇总反应的v（正）

＜

＜

v（逆）（填＞、＜”或“=”），并通过计算说明理由

因为Q_c=

c

（

C

H

3

OH

）

•

c

（

H

2

O

）

c

（

C

O

2

）

•

c

3

（

H

2

）

=

1

3

×

1

3

1

6

×

（

1

2

）

3

=

16

3

＞K=K₁•K₂=2.5×1.0=2.5，故反应逆向进行

因为Q_c=

c

（

C

H

3

OH

）

•

c

（

H

2

O

）

c

（

C

O

2

）

•

c

3

（

H

2

）

=

1

3

×

1

3

1

6

×

（

1

2

）

3

=

16

3

＞K=K₁•K₂=2.5×1.0=2.5，故反应逆向进行

。
（5）甲醇燃料电池工作原理如图2所示，通入a气体的电极为原电池的

负

负

（填“正”或“负”）极，其电极反应式为

CH₃OH+H₂O-6e^-=CO₂+6H⁺

CH₃OH+H₂O-6e^-=CO₂+6H⁺

。