CO
2作为自然界丰富的“碳源”化合物,将CO
2转化为CO、CH
4、CH
3OH等燃料,不仅能缓解碳排放带来的环境问题,还将成为理想的能源补充形式。
(1)H
2还原CO
2部分反应如下:
I.CO
2(g)+H
2(g)

CO(g)+H
2O(g)
△H
1=+41kJ·mol
-1II.CO(g)+3H
2(g)

CH
4(g)+H
2O(g)
△H
2=-264kJ·mol
-1III.CO(g)+H
2(g)

C(s)+H
2O(g)
△H
3=-131kJ·mol
-1反应2C(s)+2H
2O(g)

CH
4(g)+CO
2(g)的
△H=
___kJ/mol。
(2)逆水煤气反应(反应I)在Fe
3O
4催化剂表面反应可能进行的历程如图1所示:氧化还原历程[TS1—TS2—TS3—TS4—CO(a)+H
2O(a)]和中间物种分解历程[TS1—TS6—TS7—TS5—HCOO(a)+H(a)],(a)表示在催化剂表面的吸附态。

下列说法正确的是
___。
A.上述反应达平衡后,若压缩容器体积,反应I平衡不移动 |
B.升高温度可以增大CO的选择性 |
C.反应I在Fe3O4催化剂表面反应的主要历程是中间物种分解历程 |
D.氧化还原历程的控速步骤为CO(a)+H2O(a)→CO(g)+H2O(g) |
(3)控制起始时

=4,P=1atm(atm表示标准大气压),在恒容密闭容器中,,若只发生反应Ⅰ、Ⅱ,平衡时各物质的量分数随温度的变化如图2所示:

①平衡时CH
4物质的量分数随温度变化的曲线为
____。
②温度高于500℃时,CO物质的量分数不断增大的原因是
____。
(4)在一定条件下,向0.5L恒容密闭容器中充入xmolCO
2和ymolH
2,发生反应CO
2(g)+3H
2(g)

CH
3OH(g)+H
2O(g)
△H
3=-50kJ·mol
-1。
①若x=1、y=3,测得在相同时间内,不同温度下H
2的转化率如图3所示,T
2时,若起始压强为10atm,K
p=
___atm
-2(结果保留一位小数,K
p为以分压表示的平衡常数,分压=总压×物质的量分数)。

②已知速率方程v
正=k
正c(CO
2)•c
3(H
2),v
逆=k
逆c(CH
3OH)•c(H
2O),k
正、k
逆是速率常数,只受温度影响,图4表示速率常数的对数lgk与温度的倒数

之间的关系,A、B、D、E分别代表图2中a点、c点的速率常数,点
___表示c点的lgk
逆。