“2030年前碳達(dá)峰，2060年前實(shí)現(xiàn)碳中和”定調(diào)國家級(jí)綠色發(fā)展戰(zhàn)略．防治大氣污染、水體污染等是世界各國保護(hù)環(huán)境的最重要課題。

（1）將CH₄催化重整為可用的化學(xué)品，對(duì)改善環(huán)境意義重大。
①在體積為1L的剛性容器中進(jìn)行“合成氣催化重整”，反應(yīng)的化學(xué)方程式為CH₄（g）+CO₂（g）?2CO（g）+2H₂（g）。當(dāng)投料比，

n

（

C

H

4

）

n

（

C

O

2

）

=1.0時(shí)，CO₂的平衡轉(zhuǎn)化率（α）與溫度（T）、初始?jí)簭?qiáng)（p）的關(guān)系如圖所示。壓強(qiáng)p₁

＜

＜

（填“＞”“＜”或“=”，下同）p₂；當(dāng)溫度為T₃、壓強(qiáng)為p₁時(shí)，a點(diǎn)時(shí)的v（逆）

＜

＜

v（正）。
②在VL密閉容器中，充入不同

n

（

C

H

4

）

n

（

C

O

2

）

的原料氣體，控制溫度700℃，發(fā)生反應(yīng)CH₄（g）+3CO₂（g）?4CO（g）+2H₂O（g），請?jiān)趫D中畫出CO在混合氣體中的平衡體積分?jǐn)?shù)隨

n

（

C

H

4

）

n

（

C

O

2

）

遞增的變化趨勢

。
（2）由CO₂合成甲醇是CO₂資源化利用的重要方法．研究表明在催化劑作用下CO₂和H₂可發(fā)生反應(yīng)：CO₂（g）+3H₂（g）?CH₃OH（g）+H₂O（g）ΔH。
①投料比相同，在不同溫度和不同壓強(qiáng)下CO₂和H₂合成甲醇時(shí)，H₂的平衡轉(zhuǎn)化率如圖1所示。已知溫度T₃＞T₂＞T₁，則該反應(yīng)自發(fā)進(jìn)行的條件是

低溫自發(fā)

低溫自發(fā)

。

②溫度為T℃時(shí)，向10L恒容密閉容器中充入H₂和CO₂的混合氣體4mol,此時(shí)容器內(nèi)壓強(qiáng)為4p,兩種氣體的平衡轉(zhuǎn)化率α與起始時(shí)

n

（

H

2

）

n

（

C

O

2

）

的關(guān)系如圖2所示。圖2中CO₂的平衡轉(zhuǎn)化率與

n

（

H

2

）

n

（

C

O

2

）

的關(guān)系可用曲線

L₁

L₁

（填“L₁”或“L₂”）表示。該溫度下，此反應(yīng)的平衡常數(shù)K_p=

4

27

p

2

4

27

p

2

（用平衡分壓代替平衡濃度計(jì)算，分壓=總壓×物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)）。
③采用真空封管法制備磷化硼納米顆粒，在發(fā)展非金屬催化劑實(shí)現(xiàn)CO₂電催化還原制備甲醇方向取得重要進(jìn)展，該反應(yīng)歷程如圖所示。

容易得到的副產(chǎn)物有CO和CH₂O，其中相對(duì)較多的副產(chǎn)物為

CO

CO

；上述合成甲醇的反應(yīng)速率較慢，要使反應(yīng)速率加快，主要降低下列變化中

A

A

（填字母）的能量變化。
A．*CO+*OH→*CO+*H₂O
B．*CO→*OCH
C．*OCH₂→*OCH₃
D．*OCH₃→*CH₃OH
（3）我國某科研團(tuán)隊(duì)研究出以過渡金屬為催化劑電催化還原二氧化碳制甲醇的途徑，大大提高了甲醇的產(chǎn)率，原理如圖所示。電解過程中，電解質(zhì)溶液中H⁺向

石墨1

石墨1

（填“石墨1”或“石墨2”）電極遷移，石墨1上發(fā)生的電極反應(yīng)式為

CO₂+6H⁺+6e^-=CH₃OH+H₂O

CO₂+6H⁺+6e^-=CH₃OH+H₂O

。