合理的利用吸收工业产生的废气CO₂可以减少污染，变废为宝。
（1）用CO₂可以生产燃料甲醇。：
已知：CO₂（g）+3H₂（g）⇌CH₃OH（g）+H₂O（l）△H＜0；
一定条件下，向体积固定为1 L的密闭容器中充入1mol CO₂和3molH₂，测得CO₂和CH₃OH（g）的浓度随时间变化曲线如图1所示。

①反应开始至第3分钟时，反应速率v（H₂）=

0.5

0.5

mol/（L•min）。
②该条件下，该反应的平衡常数表达式为

K=

c

（

C

H

3

OH

）

c

（

H

2

O

）

c

（

C

O

2

）

c

3

（

H

2

）

K=

c

（

C

H

3

OH

）

c

（

H

2

O

）

c

（

C

O

2

）

c

3

（

H

2

）

；CO₂的平衡转化率是

75%

75%

。
③CH₃OH还是一种优质燃料，利用CH₃OH设计的燃料电池中，以硫酸为电解质时，负极的电极反应式为

CH₃OH-6e^-+H₂O=6H⁺+2CO₂↑

CH₃OH-6e^-+H₂O=6H⁺+2CO₂↑

。
（2）用CO₂合成二甲醚（CH₃OCH₃）。
①CO₂催化加氢合成二甲醚的过程中主要发生下列反应：
反应Ⅰ：CO₂（g）+H₂（g）⇌CO（g）+H₂O（g）△H=+41.2 kJ•mol^-1
反应Ⅱ：2CO₂（g）+6H₂（g）⇌CH₃OCH₃（g）+3H₂O（g）△H=-122.5 kJ•mol^-1，其中，反应II分以下a、b两步完成，请写出反应a的热化学方程式。
a.

CO₂（g）+3H₂ （g）⇌CH₃OH（g）+H₂O（g）△H=-49.5 kJ•mol^-1

CO₂（g）+3H₂ （g）⇌CH₃OH（g）+H₂O（g）△H=-49.5 kJ•mol^-1

。
b.2CH₃OH（g）=CH₃OCH₃（g）+H₂O（g）△H=-23.5kJ•mol^-1
②L（L₁、L₂）、X分别代表压强或温度，如图2表示L一定时，反应II中二甲醚的平衡产率随X变化的关系，其中X代表的物理量是

温度

温度

。判断L₁、L₂的大小：L₁

＞

＞

L₂ （填“＞”或“＜”），并简述理由：

反应II是气体化学计量数减少的反应，当温度一定时，增大压强，平衡正向移动，二甲醚平衡产率增大

反应II是气体化学计量数减少的反应，当温度一定时，增大压强，平衡正向移动，二甲醚平衡产率增大

。
③在实际生产中，要提高二甲醚在混合物中的比例，除了控制适当的温度和压强，更有效的技术改革研究方向是

寻找合适的催化剂

寻找合适的催化剂

。