氫的熱值高、無污染使其成為理想的能源，工業(yè)上已經(jīng)實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)化制取氫。
CH₄（g）+2H₂O（g）=CO₂（g）+4H₂（g）ΔH=+akJ?mol^-1①
（1）相關(guān)化學(xué)鍵鍵能數(shù)據(jù)如表所示。

化學(xué)鍵	H-H	C=O	H-O	C-H
E/（kJ/mol）	435	745	463	415

a=

282

282

。
關(guān)于反應(yīng)①中CO₂產(chǎn)物的再利用一直是科研工作者研究的重點(diǎn)。
（2）利用CO₂和H₂制備甲醇。工業(yè)中制備甲醇的原理如下：CO₂（g）+3H₂（g）?CH₃OH（g）+H₂O（g）②?，F(xiàn)研究溫度及分子篩膜（用分子篩膜代替容器器壁，該膜只允許極性分子通過）對甲醇平衡產(chǎn)率的影響。將CO₂和H₂初始投料分別按1.0mol/L和4.0mol/L充入恒容容器中，溫度及分子篩膜對甲醇平衡產(chǎn)率的影響如圖1所示。

①由圖可知以上反應(yīng)②ΔH

＜

＜

0（填“＞”或“＜”）；無分子篩膜時(shí)，升高溫度，反應(yīng)②速率v_正將

增大

增大

（選填“增大”、“減小”或“不變”）；
②已知M點(diǎn)p（總）=aMPa,該狀態(tài)下，H₂O的分壓p（H₂O）=

a

23

MPa

a

23

MPa

（寫出含a的表達(dá)式）。
（3）用各物質(zhì)的平衡分壓表示反應(yīng)②的平衡常數(shù)，表達(dá)式K_p=

p

（

C

H

3

OH

）

?

p

（

H

2

O

）

p

（

C

O

2

）

?

p

3

（

H

2

）

p

（

C

H

3

OH

）

?

p

（

H

2

O

）

p

（

C

O

2

）

?

p

3

（

H

2

）

；其他條件不變，甲醇的平衡產(chǎn)率總是高于沒有分子篩膜，其原因可能是

有分子篩膜時(shí)能及時(shí)分離出產(chǎn)物水分子，使化學(xué)平衡正向移動(dòng)，甲醇的產(chǎn)率增大

有分子篩膜時(shí)能及時(shí)分離出產(chǎn)物水分子，使化學(xué)平衡正向移動(dòng)，甲醇的產(chǎn)率增大

。
（4）電催化還原CO₂。工業(yè)上利用電解原理，通過銅電極（陰極）催化將CO₂還原為CO，其反應(yīng)過程如圖2：

已知步驟Ⅱ?yàn)槁磻?yīng)，步驟Ⅲ為快反應(yīng)，則步驟Ⅱ的活化能

大于

大于

（填“大于”、“小于”或“等于”）步驟Ⅲ；銅電極（陰極）上發(fā)生的總反應(yīng)為

CO₂+2e^-+2H⁺=CO+H₂O

CO₂+2e^-+2H⁺=CO+H₂O

。