在2020年中央經(jīng)濟(jì)工作會議上，我國明確提出“碳達(dá)峰”與“碳中和”目標(biāo)，因此利用煤炭或CO₂合成其它高價值化學(xué)品的工業(yè)生產(chǎn)顯得更加重要。
（1）工業(yè)上以煤和水為原料通過一系列轉(zhuǎn)化可獲得清潔能源氫氣。
已知：①C（s）+O₂（g）═CO₂（g）△H₁=-393.5kJ?mol^-1
②2H₂（g）+O₂（g）═2H₂O（1）△H₂=-571kJ?mol^-1
③H₂O（l）═H₂O（g）△H₃=+41kJ?mol^-1
則碳與水蒸氣反應(yīng)C（s）+2H₂O（g）

高溫

CO₂+2H₂（g）的△H=

+95.5kJ?mol^?1

+95.5kJ?mol^?1

。
（2）工業(yè).上也可以僅利用上述反應(yīng)得到的CO₂和H₂進(jìn)一步合成甲醇：
CO₂（g）+3H₂（g）?CH₃OH（g）+H₂O（g）△H＜0
①在某恒溫恒容密閉容器中充入1mol CO₂和3mol H₂發(fā)生反應(yīng)，測得CO₂和CH₃OH（g）濃度隨時間變化如下圖1所示。則平衡時H₂（g）的轉(zhuǎn)化率為

75%

75%

，該溫度下的平衡常數(shù)為

16

3

16

3

L²/mol²。

②該反應(yīng)在催化劑Cu-ZnO-ZrO₂表面進(jìn)行，主反應(yīng)歷程如圖2所示（催化劑表面吸附的物種用?標(biāo)注），下列說法不正確的是

ACD

ACD

。
A.該反應(yīng)的原子利用率為100%
B.催化劑可以降低反應(yīng)活化能
C.反應(yīng)②中，斷裂和形成的共價鍵至少有2種
D.使用催化劑可以提高反應(yīng)的轉(zhuǎn)化率
（3）將合成的甲醇進(jìn)行水蒸氣重整是電動汽車氫氧燃料電池理想的氫源。該制氫（SRM）系統(tǒng)簡單，產(chǎn)物中H₂含量高、CO含量低（CO會損壞燃料電池的交換膜），反應(yīng)如下：
反應(yīng)Ⅰ（主）：CH₃OH（g）+H₂O（g）?CO₂（g）+3H₂（g）△H₁＞0
反應(yīng)Ⅱ（副）：H₂（g）+CO₂（g）?CO（g）+H₂O（g）△H₂＞0
溫度高于300℃會同時發(fā)生反應(yīng)Ⅲ：CH₃OH（g）?CO（g）+2H₂（g）
①反應(yīng)1能夠自發(fā)進(jìn)行的原因是

反應(yīng)Ⅰ為△S＞0（或熵增加）的反應(yīng)

反應(yīng)Ⅰ為△S＞0（或熵增加）的反應(yīng)

。
②升溫有利于提高CH₃OH轉(zhuǎn)化率，但也存在一個明顯的缺點是

300℃以上會發(fā)生反應(yīng)Ⅲ，使CO含量升高，損壞燃料電池的交換膜

300℃以上會發(fā)生反應(yīng)Ⅲ，使CO含量升高，損壞燃料電池的交換膜

。
③寫出一條能提高CH₃OH轉(zhuǎn)化率而降低CO生成率的措施

分離出H₂或增大H₂O（g）的濃度等

分離出H₂或增大H₂O（g）的濃度等

。