我国力争于2030年前做到碳达峰，2060年前实现碳中和。因此，研发二氧化碳利用技术，降低空气中二氧化碳含量成为研究热点。
Ⅰ.CO₂在Pb催化剂作用下，通过电催化还原为CO、HCOOH等物质被认为是一种具有前景的利用CO₂的方式。
（1）Pb催化剂中引入Bi能够提高它的选择性。Bi的价电子排布式为6s²6p³，其在元素周期表中的位置为

第六周期第VA族

第六周期第VA族

。
（2）在Pb催化剂表面，CO₂转化为CO和HCOOH是通过两种平行的反应途径进行的。CO₂还原生成CO、HCOOH的关键中间体分别为*COOH、HCOO*。Pb催化剂催化CO₂转化为CO和HCOOH的反应历程如图所示。（*表示吸附在催化剂表面）

①写出CO₂在酸性介质中电催化还原为HCOOH的电极反应式

CO₂+2e^-+2H⁺=HCOOH

CO₂+2e^-+2H⁺=HCOOH

。
②产物的选择性是由催化剂对两种关键中间体的结合强度决定的。在Pb催化剂表面更利于生成

CO

CO

。
CH₄与CO₂重整是CO₂再利用的研究热点之一。该重整反应体系主要涉及以下反应：
反应①：CH₄（g）+CO₂（g）⇌2CO（g）+2H₂（g）ΔH₁
反应②：CO₂（g）+H₂（g）⇌CO（g）+H₂O（g）ΔH₂=+41.2kJ•mol^-1
反应③：2CO（g）⇌CO₂（g）+C（s）ΔH₃=-172.5kJ•mol^-1
（3）已知25℃时，CH₄、CO和H₂的燃烧热分别为890kJ•mol^-1、283kJ•mol^-1和285.8kJ•mol^-1则ΔH₁=

+247.6kJ/mol

+247.6kJ/mol

。
（4）1.01×10⁵Pa下，将n（CO₂）：n（CH₄）=1：1的混合气体置于密闭容器中，不同温度下重整体系中CH₄和CO₂的平衡转化率如图所示。
①800℃时CO₂的平衡转化率远大于600℃时CO₂的平衡转化率，其原因是

反应①和反应②的ΔH＞0，高温下反应正向进行程度大，CO₂的消耗量大，反应③的ΔH＜0，高温下反应正向进行程度小，CO₂的生成量小

反应①和反应②的ΔH＞0，高温下反应正向进行程度大，CO₂的消耗量大，反应③的ΔH＜0，高温下反应正向进行程度小，CO₂的生成量小

。
②CH₄的还原能力（R）可用于衡量CO₂的转化效率，R=

Δ

n

（

C

O

2

）

Δ

n

（

C

H

4

）

（平衡时CO₂与CH₄的物质的量变化量之比）。600℃时，R=

13

16

13

16

；随温度的升高，R变化趋势为

增大

增大

（填“增大”、“减小”、“先减小后增大”）。