近年來，碳中和、碳達峰成為熱點。以二氧化碳為原料生產甲醇是一種有效利用二氧化碳的途徑。
（1）已知：
反應Ⅰ：CO₂（g）+4H₂（g）?CH₄（g）+2H₂O（g）ΔH₁＜0
反應Ⅱ：CO（g）+2H₂（g）?CH₃OH（g）ΔH₂＜0
反應Ⅲ：CH₄（g）+CO₂（g）?2CO（g）+2H₂（g）ΔH₃＞0
若某反應的平衡常數(shù)表達式為K=

c

（

C

H

3

OH

）

c

（

H

2

O

）

c

（

C

O

2

）

c

3

（

H

2

）

，根據(jù)反應Ⅰ～Ⅲ，請寫出此反應的熱化學方程式

CO₂（g）+3H₂（g）?CH₃OH（g）+H₂O（g）ΔH=

1

2

ΔH₁+

1

2

ΔH₃+ΔH₂

CO₂（g）+3H₂（g）?CH₃OH（g）+H₂O（g）ΔH=

1

2

ΔH₁+

1

2

ΔH₃+ΔH₂

。
（2）在一定條件下（溫度為T₁℃），往恒容密閉容器中充入1.0molCO₂和4.0molH₂，發(fā)生反應Ⅰ，初始壓強為P₀，5min達到平衡，壓強為0.8P₀。
①CO₂的平衡轉化率α=

50%

50%

。
②若該反應的速率方程v=k?

p

（

C

O

2

）

p

（

H

2

O

）

，k為常數(shù)，p為平衡時氣體分壓，則該反應的速率v=

1

2

k

1

2

k

（用含k的式子表示，分壓=總壓×物質的量分數(shù)）。
（3）工業(yè)中，對于反應Ⅰ，通常同時存在副反應Ⅳ：CO₂（g）+H₂（g）?CO（g）+H₂O（g）ΔH₄。在一定條件下，在合成塔中充入一定量CO₂和H₂。不同壓強時，CO₂的平衡轉化率如圖（a）所示。當氣體總壓強恒定為1MPa時，平衡時各物質的物質的量分數(shù)如圖（b）所示。

①圖（a）中，相同溫度下，壓強越大，CO₂的平衡轉化率越大，其原因是

反應Ⅳ為前后氣體化學計量數(shù)不變的反應，反應Ⅰ為是化學計量數(shù)減小的反應，增大壓強，反應Ⅳ不移動，反應Ⅰ向正反應方向移動

反應Ⅳ為前后氣體化學計量數(shù)不變的反應，反應Ⅰ為是化學計量數(shù)減小的反應，增大壓強，反應Ⅳ不移動，反應Ⅰ向正反應方向移動

；
②由圖（b）可知ΔH₄

＞

＞

0（填“＞”或“＜”或“=”）；H₂的物質的量分數(shù)隨溫度升高而增大的原因是

反應Ⅰ放熱，反應Ⅳ吸熱，溫度升高時，反應Ⅰ向左移動H₂增加的量大于反應Ⅳ向右移動減少的H₂的量

反應Ⅰ放熱，反應Ⅳ吸熱，溫度升高時，反應Ⅰ向左移動H₂增加的量大于反應Ⅳ向右移動減少的H₂的量

。
（4）研究HCHO燃料電池和氯堿工業(yè)聯(lián)合應用裝置如圖所示，兩極間用陽離子交換膜隔開，左右兩側分別是NaOH溶液和NaCl稀溶液。電極b為

正

正

極，a極的電極反應式為

HCHO-4e^-+5OH^-=

HCO

-

3

+3H₂O

HCHO-4e^-+5OH^-=

HCO

-

3

+3H₂O

。