我國(guó)提出“CO₂排放力爭(zhēng)于2030年前達(dá)到峰值，努力爭(zhēng)取2060年前實(shí)現(xiàn)碳中和”。研發(fā)CO₂的利用技術(shù)，降低空氣中CO₂的含量是實(shí)現(xiàn)該目標(biāo)的重要途徑。
（1）下面是用H₂捕捉CO₂時(shí)發(fā)生的兩個(gè)反應(yīng)：
Ⅰ．CO₂（g）+4H₂（g）?CH₄（g）+2H₂O（g）ΔH₁
Ⅱ．CO₂（g）+H₂（g）?CO（g）+H₂O（g）ΔH₂
①反應(yīng)Ⅰ、Ⅱ的lnK隨

1

T

的變化如圖所示，則ΔH₁

＜

＜

0（填“＞”“＜”或“=”）0；有利于該反應(yīng)自發(fā)進(jìn)行的溫度是

降溫

降溫

（填“高溫”或“低溫”）。

②將一定量的CO₂和H₂的混合氣體充入密閉容器中，c（CO₂）、v_正（CO₂）與溫度的關(guān)系如圖所示，400℃之后c（CO₂）降低的原因是

ΔH₁＜0，ΔH₂＞0，400℃之后，隨溫度升高，反應(yīng)Ⅰ逆向移動(dòng)CO₂增加量小于反應(yīng)Ⅱ正向移動(dòng)CO₂減少量

ΔH₁＜0，ΔH₂＞0，400℃之后，隨溫度升高，反應(yīng)Ⅰ逆向移動(dòng)CO₂增加量小于反應(yīng)Ⅱ正向移動(dòng)CO₂減少量

，而速率仍然增大的可能原因是

溫度升高使速率增大的程度大于CO₂濃度降低使速率減小的程度

溫度升高使速率增大的程度大于CO₂濃度降低使速率減小的程度

。

③220℃時(shí)，將4molH₂與1molCO₂的混合氣體充入2L反應(yīng)器中，氣體初始總壓強(qiáng)為p,10分鐘后體系達(dá)到平衡，CO₂的轉(zhuǎn)化率為80%，CH₄的選擇性為33.3%，則生成的CH₄平均速率為

0.013mol?L^-1?min^-1

0.013mol?L^-1?min^-1

（保留兩位有效數(shù)字），反應(yīng)Ⅱ的平衡常數(shù)K_p為

32

27

32

27

[已知：CH₄的選擇性=

n

（

生成的

C

H

4

）

n

（

反應(yīng)的

C

O

2

）

×100%]。
（2）利用化學(xué)鏈將高爐廢氣中的CO₂轉(zhuǎn)化為CO的示意圖如圖。

此過程中可循環(huán)利用的物質(zhì)有

Fe₃O₄、CaO

Fe₃O₄、CaO

，該化學(xué)鏈的總反應(yīng)是

CO₂+H₂

催化劑

△

CO+H₂O

CO₂+H₂

催化劑

△

CO+H₂O

。