空間站CO₂還原轉(zhuǎn)化系統(tǒng)能把呼出的CO₂捕集、分離并與空間站電解水系統(tǒng)產(chǎn)生的H₂進(jìn)行加氫處理，從而實(shí)現(xiàn)空間站內(nèi)物料的循環(huán)利用。
（1）一種借助光將CO₂轉(zhuǎn)化為CH₄的催化機(jī)理如圖所示。該轉(zhuǎn)化過程總反應(yīng)的化學(xué)方程式是

CO₂（g）+4H₂（g）

催化劑

CH₄（g）+2H₂O（g）

CO₂（g）+4H₂（g）

催化劑

CH₄（g）+2H₂O（g）

；圖中所示的各物質(zhì)中，含有極性共價(jià)鍵的非極性分子是

CH₄、CO₂

CH₄、CO₂

（填化學(xué)式）。

（2）一定條件下，CO₂和H₂還可發(fā)生如下兩個(gè)平行反應(yīng)：
i.CO₂（g）+H₂（g）?CO（g）+H₂O（g）ΔH₁
ii.CO₂（g）+3H₂（g）?CH₃OH（g）+H₂O（g）ΔH₂=-49.5kJ?mol^-1
①已知相關(guān)鍵能數(shù)據(jù)如下表：

化學(xué)鍵	H-H	H-O	C=O	C≡O(shè)
鍵能/kJ?mol-1	436	464	803	1072

則反應(yīng)i的ΔH₁=

+42

+42

kJ?mol^-1。
②為了提高CH₃OH的產(chǎn)率，理論上應(yīng)采用的措施是

D

D

（填標(biāo)號(hào)）。
A．低溫低壓
B．高溫低壓
C．高溫高壓
D．低溫高壓
③保持溫度533K，壓強(qiáng)3MPa,按投料比

n

（

C

O

2

）

n

（

H

2

）

=

1

3

向密閉容器中充入CO₂和H₂，反應(yīng)相同時(shí)間測(cè)得不同催化劑下CO₂轉(zhuǎn)化率和CH₃OH選擇性的相關(guān)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下表所示（已知CH₃OH選擇性：轉(zhuǎn)化的CO₂中生成CH₃OH的百分比）。

催化劑	CO2轉(zhuǎn)化率	CH3OH選擇性
cat.1	21.9%	67.3%
cat.2	36.1%	100.0%

上述條件下，使用cat.2作催化劑，下列說法能判斷反應(yīng)ii達(dá)到平衡狀態(tài)的是

B

B

（填標(biāo)號(hào)）。
A．氣體壓強(qiáng)不再變化
B．氣體平均相對(duì)分子質(zhì)量不再變化
C．CH₃OH和H₂O的物質(zhì)的量之比為1：1
D．CO₂和H₂的物質(zhì)的量之比不再變化
（3）一定條件下，向0.5L恒容密閉容器中充入1molCO₂和3molH₂，只發(fā)生上述反應(yīng)ii,達(dá)平衡時(shí)，H₂的轉(zhuǎn)化率為80%，則該溫度下的平衡常數(shù)K=

3.74

3.74

（保留兩位小數(shù)）。
（4）若恒容密閉容器中只發(fā)生上述反應(yīng)i,在進(jìn)氣比n（CO₂）：n（H₂）不同、溫度不同時(shí)，測(cè)得相應(yīng)的CO₂平衡轉(zhuǎn)化率如圖所示。則B和D兩點(diǎn)的溫度T（B）

＜

＜

T（D）（填“＜”，“＞”，或“=”），其原因是

反應(yīng)i為吸熱反應(yīng)，升高溫度平衡正向移動(dòng)，平衡常數(shù)變大，由于K_B＜K_D，則T（B）＜T（D）

反應(yīng)i為吸熱反應(yīng)，升高溫度平衡正向移動(dòng)，平衡常數(shù)變大，由于K_B＜K_D，則T（B）＜T（D）

。