全球大氣CO₂濃度升高對人類生產(chǎn)、生活產(chǎn)生了影響，碳及其化合物的資源化利用成為研究熱點?；卮鹣铝袉栴}：
（1）已知25°C時，大氣中的CO₂溶于水存在以下過程：
①CO₂（g）?CO₂（aq）
②CO₂ （aq）+H₂O（l）?H⁺ （aq）+

HCO

-

3

 （aq） K
過程①的ΔH

＜

＜

0（填“＞”“＜”或“=”）。溶液中CO₂的濃度與其在大氣中的分壓（分壓=總壓×物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)）成正比，比例系數(shù)為y mol?L^-1?kPa^-1。當(dāng)大氣壓強為p kPa,大氣中CO₂ （g）的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)為x時，溶液中H⁺的濃度為

K

pxy

K

pxy

mol?L^-1（忽略

HCO

-

3

和水的電離）。

（2）二氧化碳甲烷化技術(shù)可有效實現(xiàn)二氧化碳的循環(huán)再利用，制取CH₄的裝置如圖。溫度控制在10°C左右，持續(xù)通入二氧化碳，電解時電解質(zhì)溶液中KHCO₃物質(zhì)的量基本不變。陰極反應(yīng)為

9CO₂+8e^-+6H₂O=CH₄+8

HCO

-

3

9CO₂+8e^-+6H₂O=CH₄+8

HCO

-

3

。
（3）焦炭與水蒸氣可在高溫下反應(yīng)制H₂。
反應(yīng)I：C（s）+H₂O（g）?CO（g）+H₂（g）ΔH₁=+131.3kJ?mol^-1 K₁
反應(yīng)II：C（s）+2H₂O（g）?CO₂（g）+2H₂（g）ΔH₂=+90.3kJ?mol^-1K₂
反應(yīng)III：CO（g）+H₂O（g）?CO₂（g）+H₂（g）ΔH₃=-41.0kJ?mol^-1K₃
①上述反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)隨溫度變化的關(guān)系如圖所示，表示K₁、K₂、K₃的曲線分別是c、

b

b

、

d

d

。

②研究表明，反應(yīng)III的速率方程為：v=k[x（CO）?x（H₂O）一

x

（

C

O

2

）

?

x

（

H

2

）

K

p

，x表示相應(yīng)氣體的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)，K_p為平衡常數(shù)（用平衡分壓代替平衡濃度計算），k為反應(yīng)的速率常數(shù)。在氣體物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)和催化劑一定的情況下，反應(yīng)速率隨溫度的變化如圖所示。根據(jù)速率方程分析T＞T_m時，v逐漸下降的原因是

升高溫度，k增大使v提高，K_p減小使v降低。T＞T_m時，K_p減小對v的降低大于k增大對v的提高

升高溫度，k增大使v提高，K_p減小使v降低。T＞T_m時，K_p減小對v的降低大于k增大對v的提高

。

（4）甲烷干法重整制H₂同時存在如下反應(yīng)：
主反應(yīng)：CH₄（g）+CO₂（g）?2CO（g）+2H₂（g）.ΔH₁
副反應(yīng)：CO₂（g）+H₂（g）?CO（g）+H₂O（g）ΔH₂
溫度為T°C，壓強為P₀的恒壓密閉容器中，通入2mol CH₄和1mol CO₂發(fā)生上述反應(yīng)。平衡時H₂O（g）的分壓為P，甲烷的轉(zhuǎn)化率為40%。
①下列說法正確的是

B

B

 （填序號）
A.ΔH₁和ΔH₂不變，說明反應(yīng)達到平衡狀態(tài)
B.相同條件下，主反應(yīng)的速率大于副反應(yīng)，說明主反應(yīng)的活化能小
C.選用合適的催化劑可以提高主反應(yīng)的選擇性，增大甲烷的平衡轉(zhuǎn)化率
D.平衡后，若增大壓強，主反應(yīng)平衡逆向移動，副反應(yīng)平衡不移動
②主反應(yīng)的平衡常數(shù)K_p=

（

8

23

p

0

-

p

）

2

×

（

8

23

p

0

+

p

）

2

（

6

23

p

0

）

×

（

6

23

p

0

-

p

）

（

8

23

p

0

-

p

）

2

×

（

8

23

p

0

+

p

）

2

（

6

23

p

0

）

×

（

6

23

p

0

-

p

）

（用含 P和P₀的計算式表示）。