我國力爭于2030年前實現(xiàn)碳達峰，2060年前實現(xiàn)碳中和。CO₂催化加氫合成二甲醚是一種實現(xiàn)“碳中和”理想的CO₂轉化方法：該過程中涉及的反應如下：
主反應：2CO₂（g）+6H₂（g）?CH₃OCH₃（g）+3H₂O（g）    ΔH
副反應：CO₂（g）+H₂（g）?CO（g）+H₂O（g）     ΔH'=+41.2kJ?mol^-1
回答下列問題：
（1）主反應通過以下步驟來實現(xiàn)：
Ⅰ.CO₂（g）+3H₂（g）?CH₃OH（g）+H₂O（g）  ΔH₁=-49.5kJ?mol^-1
Ⅱ.2CH₃OH（g）?CH₃OCH₃（g）+H₂O（g）  ΔH₂=-23.5kJ?mol^-1
則主反應的ΔH=

-122.5

-122.5

kJ?mol^-1
（2）在恒壓、CO₂和H₂的起始量一定時，CO₂平衡轉化率和平衡時CH₃OCH₃的選擇性隨溫度的變化如下圖所示，CH₃OCH₃的選擇性=

2

×

C

H

3

OC

H

3

的物質的量

反應的

C

O

2

的物質的量

×

100

%

。

①CO₂平衡轉化率隨溫度升高而增大的原因是

主反應放熱，副反應吸熱，溫度升高使副反應CO₂平衡轉化率上升幅度大于主反應的下降幅度

主反應放熱，副反應吸熱，溫度升高使副反應CO₂平衡轉化率上升幅度大于主反應的下降幅度

。
②420℃時，在催化劑作用下CO₂與H₂反應一段時間后，測得CH₃OCH₃的選擇性約為50%。不改變反應時間，一定能提高CH₃OCH₃選擇性的措施有

BD

BD

（填標號）。
A.升高溫度
B.增大壓強
C.增大c（CO₂）
D.更換適宜的催化劑
（3）在溫度為543K、原料組成為n（CO₂）：n（H₂）=1：3、初始總壓為4MPa的恒容密閉容器中進行反應，體系達到平衡時CO₂的轉化率為30%，二甲醚的選擇性為50%，則氫氣的轉化率α（H₂）=

20%

20%

；主反應的壓強平衡常數(shù)K_p=

（

0

.

375

M

pa

）

3

×

0

.

075

MP

a

（

0

.

7

MP

a

）

2

×

（

2

.

4

MP

a

）

6

（

0

.

375

M

pa

）

3

×

0

.

075

MP

a

（

0

.

7

MP

a

）

2

×

（

2

.

4

MP

a

）

6

（列出計算式）。
（4）二甲醚直接燃料電池具有啟動快、效率高、能量密度大等優(yōu)點。若電解質溶液呈堿性、二甲醚直接燃料電池的負極反應為

CH₃OCH₃-12e^-+16OH^-=2CO₃^2-+11H₂O

CH₃OCH₃-12e^-+16OH^-=2CO₃^2-+11H₂O

，該電池的理論輸出電壓為1.20V，能量密度E=

8.4

8.4

kW?h?kg^-1（精確到小數(shù)點后1位。能量密度=

電池輸出電能

燃料質量

，1kW?=3.6×10⁶J）。