CO₂的回收與利用有利于推進(jìn)“碳達(dá)峰”和“碳中和”。反應(yīng)Ⅰ可用于在國際空間站中處理二氧化碳，同時伴有副反應(yīng)Ⅱ、Ⅲ發(fā)生。
主反應(yīng)Ⅰ．CO₂（g）+4H₂（g）?CH₄（g）+2H₂O（g）ΔH₁
副反應(yīng)Ⅱ．CO₂（g）+H₂（g）?CO（g）+H₂O（g）ΔH₂
副反應(yīng)Ⅲ．CO（g）+3H₂（g）?CH₄（g）+H₂O（g）ΔH₃
回答下列問題：
（1）上述反應(yīng)Ⅰ的Arrhenius經(jīng)驗公式實驗數(shù)據(jù)如圖中曲線a所示，已知Arrhenius經(jīng)驗公式Rlnk=-

E

a

T

+C（E_a為活化能，k為速率常數(shù)，R和C為常數(shù)）。反應(yīng)的活化能E_a=

30

30

kJ?mol^-1。當(dāng)改變外界條件時，實驗數(shù)據(jù)如圖中曲線b所示，則實驗可能改變的外界條件是

加入催化劑

加入催化劑

。

（2）在恒容密閉容器中，起始壓強(qiáng)相同，反應(yīng)溫度、投料比[

n

（

H

2

）

n

（

C

O

2

）

=x]對CO₂平衡轉(zhuǎn)化率的影響如圖所示。則a

＞

＞

3（填“＞”或“＜”，下同）；M、N兩點的化學(xué)平衡常數(shù)K_M

＞

＞

K_N。

（3）在恒溫恒容容器中，分別充入1molCO₂和4molH₂，體系初始壓強(qiáng)為200kPa,10min達(dá)到平衡時生成1.2molH₂O、0.2molCO，此時測得體系壓強(qiáng)為160kPa,則10分鐘內(nèi)的平均反應(yīng)速率v（H₂O）=

4.8

4.8

kPa?min^-1；反應(yīng)Ⅱ的標(biāo)準(zhǔn)平衡常數(shù)K^θ=

4

9

4

9

（已知：分壓=總壓×該組分物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)，對于反應(yīng)dD（g）+eE（g）?gG（g）+hH（g）的K^θ=

（

p

G

p

θ

）

g

?

（

p

H

p

θ

）

h

（

p

D

p

θ

）

d

?

（

p

E

p

θ

）

e

，其中，p^θ=1.0×10⁶pa,p_G、p_H、p_D、p_E為各組分的平衡分壓）。