綜合利用CO₂對(duì)完成“碳中和”的目標(biāo)有重要意義。
（1）合成乙醇：2CO₂（g）+6H₂（g）?C₂H₅OH（g）+3H₂O（g）ΔH=akJ?mol^-1。一定溫度下，向容積均為2L的恒容密閉容器中分別通入1.0molCO₂（g）和3.0molH₂（g），在催化劑X、Y的催化下發(fā)生反應(yīng)。測(cè)得5min時(shí)，CO₂轉(zhuǎn)化率與溫度的變化關(guān)系如圖甲所示。

①T₁K時(shí)，a點(diǎn)對(duì)應(yīng)容器在0～5min內(nèi)的平均反應(yīng)速率v（H₂）=

0.12mol?L^-1?min^-1

0.12mol?L^-1?min^-1

；b、c點(diǎn)對(duì)應(yīng)狀態(tài)下反應(yīng)物的有效碰撞幾率b

＞

＞

c（填“＞”“＜”或“=”），原因?yàn)?

b點(diǎn)比c點(diǎn)對(duì)應(yīng)狀態(tài)下反應(yīng)物濃度大，體系溫度高

b點(diǎn)比c點(diǎn)對(duì)應(yīng)狀態(tài)下反應(yīng)物濃度大，體系溫度高

。
②T₂K時(shí)，保持溫度不變向容器中再充入0.2molCO₂、0.6molC₂H₅OH（g），平衡將

向逆反應(yīng)方向

向逆反應(yīng)方向

移動(dòng)（填“向正反應(yīng)方向”、“向逆反應(yīng)方向”或“不”）。
③該反應(yīng)適宜選用的催化劑為

X

X

（填“X”或“Y”），高于T₃K時(shí)，d點(diǎn)以后兩條線重合的原因是

溫度過(guò)高，催化劑X和Y均失去活性

溫度過(guò)高，催化劑X和Y均失去活性

。
（2）合成二甲醚：
反應(yīng)Ⅰ：CO₂（g）+H₂（g）?CO（g）+H₂O（g）ΔH=+41.2kJ?mol^-1
反應(yīng)Ⅱ：2CO₂（g）+6H₂（g）?CH₃OCH₃（g）+3H₂O（g）ΔH=-122.5kJ?mol^-1
在恒壓、CO₂和H₂的起始量一定的條件下，CO₂平衡轉(zhuǎn)化率和平衡時(shí)CH₃OCH₃的選擇性隨溫度的變化如圖乙所示。其中：CH₃OCH₃的選擇性=

2

×

C

H

3

OC

H

3

的物質(zhì)的量

反應(yīng)的

C

O

2

的物質(zhì)的量

×100%。
①溫度高于300℃，CO₂平衡轉(zhuǎn)化率隨溫度升高而上升的原因是

反應(yīng)Ⅰ的△H＞0，反應(yīng)Ⅱ的△H＜0，溫度升高使CO₂轉(zhuǎn)化為CO的平衡轉(zhuǎn)化率上升，使CO₂轉(zhuǎn)化為CH₃OCH₃的平衡轉(zhuǎn)化率下降，且上升幅度超過(guò)下降幅度

反應(yīng)Ⅰ的△H＞0，反應(yīng)Ⅱ的△H＜0，溫度升高使CO₂轉(zhuǎn)化為CO的平衡轉(zhuǎn)化率上升，使CO₂轉(zhuǎn)化為CH₃OCH₃的平衡轉(zhuǎn)化率下降，且上升幅度超過(guò)下降幅度

。
②220℃時(shí)，起始投入3molCO₂、6molH₂，在催化劑作用下CO₂與H₂反應(yīng)一段時(shí)間后，測(cè)得CO₂平衡轉(zhuǎn)化率為40%，CH₃OCH₃的選擇性為50%（圖中A點(diǎn)），達(dá)到平衡時(shí)反應(yīng)Ⅱ理論上消耗H₂的物質(zhì)的量為

1.8

1.8

mol。不改變反應(yīng)時(shí)間和溫度，一定能提高CH₃OCH₃選擇性的措施有

增大壓強(qiáng)，使用對(duì)反應(yīng)Ⅱ催化活性更高的催化劑

增大壓強(qiáng)，使用對(duì)反應(yīng)Ⅱ催化活性更高的催化劑

。
③合成二甲醚時(shí)較適宜的溫度為260℃，其原因是

溫度過(guò)低，反應(yīng)速率太慢，溫度過(guò)高CO選擇性過(guò)大，二甲醚的選擇性減小

溫度過(guò)低，反應(yīng)速率太慢，溫度過(guò)高CO選擇性過(guò)大，二甲醚的選擇性減小

。