二氧化碳的綜合利用是實現(xiàn)碳達峰、碳中和的關鍵。
（1）CO₂可與H₂制甲醇：在催化劑作用下，發(fā)生以下反應：
Ⅰ.CO₂（g）+3H₂（g）?CH₃OH（g）+H₂O（g）ΔH₁=-49kJ/mol
Ⅱ.CO₂（g）+H₂（g）?CO（g）+H₂O（g）ΔH₂=+41kJ/mol
①則：CO（g）+2H₂（g）?CH₃OH（g）ΔH=

-90kJ/mol

-90kJ/mol

。若將等物質的量的CO和H₂充入恒溫恒容密閉容器中進行上述反應，下列事實能說明此反應已達到平衡狀態(tài)的是

BCD

BCD

。
A．生成CH₃OH的速率與生成H₂的速率相等
B．CO的體積分數(shù)保持不變
C．混合氣體的平均相對分子質量不變
D．CO和H₂的物質的量之比為定值
②將CO₂與H₂充入裝有催化劑的密閉容器中，發(fā)生反應Ⅰ和Ⅱ；CO₂的轉化率和CO、CH₃OH的產率隨反應溫度的變化如圖所示，由圖判斷合成CH₃OH最適宜的溫度是

245℃左右

245℃左右

。反應過程中CH₃OH產率隨溫度升高先增大后減小，降低的主要原因是

生成的甲醇的反應為放熱反應、生成一氧化碳的反應為吸熱反應，隨著溫度升高，生成甲醇速率加快，甲醇產率升高，超過一定溫度生成一氧化碳的反應占主導地位導致甲醇產率下降

生成的甲醇的反應為放熱反應、生成一氧化碳的反應為吸熱反應，隨著溫度升高，生成甲醇速率加快，甲醇產率升高，超過一定溫度生成一氧化碳的反應占主導地位導致甲醇產率下降

。

（2）CO₂可與NH₃制尿素：2NH₃（g）+CO₂（g）?CO（NH₂）₂（s）+H₂O（g）ΔH=-87kJ/mol,一定條件下，向剛性容器中充入3mol NH₃和4mol CO₂，平衡時CO₂的體積分數(shù)為60%，p_總=akPa,則反應2NH₃（g）+CO₂（g）?CO（NH₂）₂（s）+H₂O（g）的壓強平衡常數(shù)K_p=

25

3

a

2

25

3

a

2

（kPa）^-2。
（3）一種以CO₂和甲醇為原料，利用SnO₂（mSnO₂/CC）和CuO納米片（CuONS/CF）作催化電極，制備甲酸（甲酸鹽）的電化學裝置的工作原理如圖所示。

①圖中電極a為

負

負

極，電解過程中陽極電極反應式為

CH₃OH-4e^-+H₂O=HCOOH+4H⁺

CH₃OH-4e^-+H₂O=HCOOH+4H⁺

。
②當有2mol H⁺通過質子交換膜時，裝置中生成HCOO^-和HCOOH共計

1.5

1.5

mol。