“有序介孔碳”和“納米限域催化”的研究雙雙獲得國家自然科學獎一等獎。
利用介孔限域催化溫室氣體CO₂加氫制甲醇，再通過甲醇制備燃料和化工原料等，是解決能源問題與實現雙碳目標的主要技術之一。反應如下：
i.CO₂（g）+3H₂（g）?CH₃OH（g）+H₂O（g）ΔH₁
ii.CO₂（g）+H₂（g）?CO（g）+H₂O（g）ΔH₂=+41.2kJ?mol^-1
iii.CO（g）+2H₂（g）?CH₃OH（g）ΔH₃=-90.6kJ?mol^-1
（1）ΔH₁=

-49.4kJ?mol^-1

-49.4kJ?mol^-1

。
（2）絕熱條件下，將H₂、CO₂以體積比1：1充入恒容密閉容器中，若只發(fā)生反應ii。下列可作為反應ii達到平衡的判據是

cd

cd

。
a.c（CO）與c（H₂O）比值不變
b.容器內氣體密度不變
c.容器內氣體壓強不變
d. 

c

（

CO

）

?

c

（

H

2

O

）

c

（

H

2

）

?

c

（

C

O

2

）

不變
（3）將H₂、CO₂以體積比3：1充入恒容密閉容器中，在某介孔限域催化劑存在下發(fā)生反應i和ii。CO₂的平衡轉化率及CH₃OH的選擇性（生成目標產物所消耗的反應物的物質的量與參與反應的反應物的物質的量之比）隨溫度變化曲線如圖所示：

①CO₂加氫制甲醇，

高

高

溫（填“高”或“低”，下同）有利于提高反應速率，

低

低

溫有利于提高平衡時CH₃OH的產率。結合如圖闡述實際選用300～320℃反應溫度的原因：

溫度低，反應速率太慢，且CO₂轉化率低，溫度高，甲醇選擇性低

溫度低，反應速率太慢，且CO₂轉化率低，溫度高，甲醇選擇性低

。
②312℃時反應i的K_x=

0

.

1

3

.

8

×

0

.

125

3

.

8

0

.

875

3

.

8

×

（

2

.

675

3

.

8

）

3

0

.

1

3

.

8

×

0

.

125

3

.

8

0

.

875

3

.

8

×

（

2

.

675

3

.

8

）

3

。（K_x是以組分體積分數代替物質的量濃度表示的平衡常數，列計算式）
（4）近日，我國學者研究發(fā)現，在單原子Cu/ZrO₂催化時，反應i的歷程以及中間體HCOO^*與CH₃O^*物質的量之比隨時間變化圖如圖
第一步CO₂+H₂→HCOO^*+H^*
第二步HCOO^*+2H₂→CH₃O^*+H₂O
第三步CH₃O^*+H^*→CH₃OH
下列說法正確的是

bd

bd

。
a.任何溫度下，反應i均可自發(fā)進行
b.升高溫度時，三步反應速率均加快
C．用不同催化劑催化反應可以改變反應歷程，提高平衡轉化率
d.反應歷程中，第二步反應的活化能最高，是反應的決速步驟
（5）運用單原子Cu/ZrO₂催化CO₂加氫制甲醇時，可在180℃實現甲醇選擇性100%，開拓了單原子催化劑應用的空白。請寫出基態(tài)銅原子價層電子軌道表達式：

。