CO₂的回收與利用是科學(xué)家研究的熱點(diǎn)課題。可利用CH₄與CO₂制備合成氣（CO、H₂），還可制備甲醇、二甲醚、低碳烯烴等燃料產(chǎn)品。
Ⅰ.科學(xué)家提出制備“合成氣”反應(yīng)歷程分兩步：
反應(yīng)①：CH₄（g）?C（aqs）+2H₂（g）（慢反應(yīng)）
反應(yīng)②：C（ads）+CO₂（g）?2CO（g）（快反應(yīng)）
上述反應(yīng)中C（ads）為吸附性活性炭，反應(yīng)歷程的能量變化如圖：

（1）CH₄與CO₂制備合成氣的熱化學(xué)方程式為

CH₄（g）+CO₂（g）=CO（g）+H₂（g）△H=+（E₃-E₁）kJ/mol

CH₄（g）+CO₂（g）=CO（g）+H₂（g）△H=+（E₃-E₁）kJ/mol

；該反應(yīng)在高溫下可自發(fā)正向進(jìn)行的原因是

該反應(yīng)為氣體體積分?jǐn)?shù)不變的反應(yīng)，且ΔH＞0

該反應(yīng)為氣體體積分?jǐn)?shù)不變的反應(yīng)，且ΔH＞0

，能量變化圖中：E₅+E₁

＜

＜

E₄+E₂（填“＞”“＜”或“=”）。
Ⅱ.利用“合成氣”合成甲醇后，脫水制得二甲醚。
反應(yīng)為：2CH₃OH（g）?CH₃OCH₃（g）+H₂O（g）ΔH
經(jīng)查閱資料，在一定范圍內(nèi)，上述反應(yīng)化學(xué)平衡常數(shù)與熱力學(xué)溫度存在關(guān)系：lnK（自然對數(shù)）=-2.205+

2708

.

6137

T

。其速率方程為：v_正=k_正?c²（CH₃OH），v_逆=k_逆?c（CH₃OCH₃）?c（H₂O），為速率常數(shù)，且影響外因只有溫度。
（2）反應(yīng)達(dá)到平衡后，僅升高溫度，k_正增大的倍數(shù)

＜

＜

k_逆增大的倍數(shù)（填“＞”“＜”或“=”）。
（3）某溫度下，K=200，在密閉容器中加入一定量CH₃OH。反應(yīng)到某時(shí)刻測得各組分的物質(zhì)的量如表：

物質(zhì)	CH3OH	CH3OCH3	H2O
物質(zhì)的量/mol	0.4	0.4	0.4

此時(shí)正、逆反應(yīng)速率的大小：v_正

＞

＞

v_逆（填“＞”“＜”或“=”）。
Ⅲ.合成低碳烯烴
（4）強(qiáng)堿性電催化還原CO₂制備乙烯的研究取得突破性進(jìn)展，原理如圖所示。b極接的是太陽能電池的

正

正

極（已知PTFE浸泡了飽和KCl溶液）。請寫出陰極的電極反應(yīng)式

2CO₂+12e^-+8H₂O=C₂H₄+12OH^-

2CO₂+12e^-+8H₂O=C₂H₄+12OH^-

。