我國提出爭取在2030年前實現碳達峰、2060年前實現碳中和，這對于改善環(huán)境、實現綠色發(fā)展至關重要，其中二氧化碳轉化甲醇技術是當前研究熱點之一。
Ⅰ.CO₂加氫合成CH₃OH的反應體系中主要包含以下反應：
反應①CO₂（g）+3H₂（g）?CH₃OH（g）+H₂O（g）   ΔH₁
反應②CO₂（g）+H₂（g）?CO（g）+H₂O（g）  ΔH₂=+41.2kJ?mol^-1
（1）已知：

1

2

CO（g）+H₂（g）?

1

2

CH₃OH（g）  ΔH₃=-45.3kJ?mol^-1，反應①的ΔH₁=

-49.4kJ/mol

-49.4kJ/mol

，反應①在

低溫

低溫

（填“高溫”“低溫”或“任何溫度”）下有利于正反應自發(fā)進行。
（2）在恒容、絕熱密閉容器中只發(fā)生反應CO₂（g）+3H₂（g）?CH₃OH（g）+H₂O（g），下列能說明該反應已達到平衡狀態(tài)的是

AC

AC

（填標號）。
A．氣體的平均摩爾質量不再隨時間而變化
B．氣體的密度不再隨時間而變化
C．反應體系的溫度保持不變
D．單位時間內斷裂C=O鍵數目與斷裂O-H鍵數目相等
（3）當原料組成為n（CO₂）：n（H₂）=1：3時，上述反應體系在一定條件下建立平衡后，含碳產物中CH₃OH的物質的量分數（Y）及CO₂的轉化率與反應溫度的關系曲線如圖1所示。

①分析壓強對CO₂加氫合成CH₃OH的影響，可知圖中x

小于

小于

5（填“大于”或“小于”），理由是

反應①是氣體分子數減小的反應，而反應②氣體分子數不變，增大壓強，反應①的平衡向正反應方向移動，有利于合成甲醇，在相同溫度下，壓強為5MPa時甲醇的含量高，所以x＜5

反應①是氣體分子數減小的反應，而反應②氣體分子數不變，增大壓強，反應①的平衡向正反應方向移動，有利于合成甲醇，在相同溫度下，壓強為5MPa時甲醇的含量高，所以x＜5

。
②Q點時，只發(fā)生反應①，此時p（CH₃OH）=

5

6

5

6

MPa,反應①的平衡常數K_p=

4

75

4

75

（MPa）^-2（K_p以分壓表示，分壓=總壓×物質的量分數）。
Ⅱ.電化學還原二氧化碳制甲醇：其中將雙極膜應用于二氧化碳制備甲醇過程中的電解原理如圖2所示。已知：雙板膜由陽離子交換膜和陰離子交換膜構成，在直流電場的作用下，雙極膜間H₂O解離成H⁺和OH^-，并向兩極遷移。
（4）催化電極上的電極反應式為

CO₂+6H⁺+6e^-=CH₃OH+H₂O

CO₂+6H⁺+6e^-=CH₃OH+H₂O

，雙極膜內每消耗54g水，理論上石墨電極上產生

16.8

16.8

LO₂（標準狀況）。