為實現(xiàn)生產(chǎn)生活的“碳減”和經(jīng)濟的可持續(xù)發(fā)展，科學工作者開展CO2的價值型轉化的相關研究．請回答以下有關問題：
（1）CO2和H2O在Zn-Cu2O催化下，轉化為甲烷和氧氣．已知有關化學反應的能量變化如圖所示．
①則甲反應 高溫自發(fā)高溫自發(fā)（填寫“一定非自發(fā)”、“低溫自發(fā)”或“高溫自發(fā)”）．
②轉化總反應的熱化學方程式為 CO2（g）+2H2O（g）=CH4（g）+O2（g）△H=+802kJ/molCO2（g）+2H2O（g）=CH4（g）+O2（g）△H=+802kJ/mol．
（2）CO2和H2在Ru-TiO2催化下，轉化為甲烷和水．常壓催化下，將CO2和H2按體積比1：4混合，發(fā)生反應：?。〤O2（g）+4H2（g）?CH4（g）+2H2O（g）△H1
ii）CO2（g）+H2（g）?CO（g）+H2O（g）△H2
測得CO2轉化率、CH4和CO的選擇性（即CO2轉化生成或CO的百分比）隨溫度變化如圖所示．
①△H1＜＜0、△H2＞＞0；（填寫“＞”或“＜”）
②為提高CH4的選擇性，除控制合適的溫度外，還可采取的措施有 增大壓強增大壓強；
③圖中350～550℃溫度范圍，CO2的轉化率先明顯下降后又減緩直至基本不變．試解釋其原因：溫度較低時只發(fā)生ⅰ反應，反應放熱，升高溫度平衡逆向移動，當溫度達到一定值時ⅱ反應也開始進行，ⅱ反應吸熱，升溫平衡正向移動溫度較低時只發(fā)生ⅰ反應，反應放熱，升高溫度平衡逆向移動，當溫度達到一定值時ⅱ反應也開始進行，ⅱ反應吸熱，升溫平衡正向移動．
（3）一種聚合物鋰電池通過充、放電可實現(xiàn)“大氣固碳”（工作原理如圖所示）．該電池在充電時，通過催化劑的選擇性控制，只有Li2CO3發(fā)生氧化釋放出CO2和O2．
①充電時，電極B電極反應式為 2Li2CO3-4e-=2CO2↑+4Li++O2↑2Li2CO3-4e-=2CO2↑+4Li++O2↑；
②該電池每循環(huán)充、放電子各4mol,理論上可固定CO2標準狀況下 22.422.4L．
【答案】高溫自發(fā)；CO2（g）+2H2O（g）=CH4（g）+O2（g）△H=+802kJ/mol；＜；＞；增大壓強；溫度較低時只發(fā)生ⅰ反應，反應放熱，升高溫度平衡逆向移動，當溫度達到一定值時ⅱ反應也開始進行，ⅱ反應吸熱，升溫平衡正向移動；2Li2CO3-4e-=2CO2↑+4Li++O2↑；22.4
【解答】
【點評】
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發(fā)布：2024/6/27 10:35:59組卷：37引用：1難度：0.4
