第七单元 化学反应的方向、限度和速率
一、选择题
1．(2022·随州模拟)下列说法中不正确的是( )
A．SiO2(s)＋2C(s)===Si(s)＋2CO(g)只能在高温下自发进行，说明该反应的ΔH＞0
B．3C(s)＋CaO(s)===CaC2(s)＋CO(g)在常温下不能自发进行，说明该反应的ΔH＞0
C．BaSO4(s)＋4C(s)===BaS(s)＋4CO(g)在常温下不能自发进行，说明该反应的ΔH＜0
D．2NO(g)＋O2(g)===2NO2(g)在常温下能够自发进行，说明该反应的ΔH＜0
答案：C
解析：根据ΔG＝ΔH－TΔS＞0，因为该反应的ΔS＞0，所以－TΔS＜0，故ΔH＞0，C错误。
2．(2023·长沙预测)某研究小组以Ag－ZSM为催化剂，在容积为1 L的容器中，相同时间下测得0.1 mol NO转化为N2的转化率随温度变化如图所示[无CO时反应为2NO(g) N2(g)＋O2(g)，有CO时反应为2CO(g)＋2NO(g) 2CO2(g)＋N2(g)]。下列说法错误的是( )
A．Y点再通入CO、N2各0.01 mol，此时v正(N2)＝v逆(N2)
B．X点可以通过更换高效催化剂来提高NO转化率
C．达到平衡后，其他条件不变，使＜1，CO转化率增大
D．反应2CO(g)＋2NO(g) 2CO2(g)＋N2(g)的ΔH＜0
答案：A
解析：由图中曲线Ⅱ可知，Y点为平衡点，NO的转化率为80%，根据已知条件列出“三段式”：
2CO(g)＋2NO(g) 2CO2(g)＋N2(g)
起始/mol 0.1 0.1 0 0
转化/mol 0.08 0.08 0.08 0.04
平衡/mol 0.02 0.02 0.08 0.04
平衡常数K＝＝1 600，再通入CO、N2各0.01 mol，Q＝ ＜1 600，平衡正向移动，此时v正(N2)＞v逆(N2)，A错误。
3．(双选)用乙醇制乙烯的主要反应如下：
反应Ⅰ：C2H5OH(g)===C2H4(g)＋H2O(g) ΔH＝＋129.7 kJ·mol-1
反应Ⅱ：2C2H5OH(g)===C2H5OC2H5(g)＋H2O(g) ΔH＝＋85.9 kJ·mol-1
在催化剂作用下，向容器中通入乙醇，测得乙醇转化率和乙烯选择性随温度、乙醇进料量(单位：mL min-1)的关系如图所示(保持其他条件相同)。
C2H4的选择性＝×100%
下列说法正确的是( )
A．C2H5OC2H5(g)===2C2H4(g)＋H2O(g) ΔH＝＋173.5 kJ·mol-1
B．当乙醇进料量一定，随乙醇转化率增大，乙烯选择性升高
C．当乙醇进料量为1.2 mL·min-1，温度为410～440 ℃，随温度的升高，乙醚的产率先增大后减小
D．当乙醇进料量为0.4 mL·min-1，温度高于430 ℃后，随温度的升高，乙烯选择性下降的原因是整个反应以反应Ⅱ为主
答案：AD
解析：根据盖斯定律，由Ⅰ×2－Ⅱ得反应C2H5OC2H5(g)===2C2H4(g)＋H2O(g) ΔH＝，A正确；由图可知，当乙醇进料量一定，随乙醇转化率增大，乙烯选择性逐渐升高，但温度高于430 ℃后，乙烯选择性逐渐降低，B错误；由图可知，当乙醇进料量为1.2 mL·min-1，温度为410～440 ℃，随温度的升高，乙烯的选择性及乙醚的产率均增大，但相互影响后有所下降，C错误；当乙醇进料量为0.4 mL·min-1，温度高于430 ℃后，随温度的升高，乙烯选择性下降的原因是整个反应以反应Ⅱ为主，产生的乙醚增多导致乙烯的比例减小，D正确。
4．(双选)将a mol X、Y混合气体(物质的量之比为1∶1)加入某容积可变的密闭容器中，发生反应：mX＋nY pZ，保持一定温度，改变压强分别达到平衡时，测得不同压强下气体X的物质的量浓度如表所示：
压强p/Pa 2×105 5×105 1×106 3×106
C（X）/(mol·L-1) 0.08 0.20 0.40 0.80
下列说法正确的是( )
A．保持一定温度，增大压强，平衡正向移动
B．当压强为3×106 Pa时，此反应的平衡常数表达式为Kp＝
C．2×105 Pa时X的平衡转化率大于5×105 Pa时X的平衡转化率
D．当压强为2×105 Pa时，若再向体系中加入b mol Y，重新达到平衡时，体系中气体总物质的量为(a＋b)mol
答案：BD
解析：保持一定温度、X(g)和Y(g)起始量相同，容积可变，结合表格中数据可知，在1×106 Pa之前，增大压强为原来的x倍，X的平衡浓度等于原来X平衡浓度的x倍，则1×106 Pa之前增大压强，平衡不移动，m＋n＝p，且Z一定为气体；3×106 Pa是1×106 Pa的3倍，但X的平衡浓度的值比0.40的3倍小，说明此时Z为非气态。根据分析，1×106 Pa之前增大压强，平衡不移动，1×106 Pa之后增大压强，平衡正向移动，A错误；当压强为3×106 Pa时，Z为非气态，故此反应的平衡常数表达式为Kp＝，B正确；由上述分析可得，2×105 Pa时X的平衡转化率与5×105 Pa时X的平衡转化率相等，C错误；当压强为2×105 Pa时，反应前后气体分子数不变，达到平衡时，体系共有a mol气体，再向体系中加入b mol Y，重新达到平衡时，体系中气体总物质的量为(a＋b) mol，D正确。
5．(2023·保定模拟)二氧化碳加氢合成二甲醚(CH3OCH3)具有重要的现实意义和广阔的应用前景。该方法主要涉及下列反应：
反应Ⅰ：CO2(g)＋3H2(g) CH3OH(g)＋H2O(g)
ΔH1＝－49.0 kJ·mol-1
反应Ⅱ：CO2(g)＋H2(g) CO(g)＋H2O(g) ΔH2＝＋41.2 kJ·mol-1
反应Ⅲ：2CH3OH(g) CH3OCH3(g)＋H2O(g)
ΔH3＝－24.5 kJ·mol-1
向恒压密闭容器中按n(CO2)∶n(H2)＝1∶3通入CO2和H2，平衡时各含碳物质的体积分数随温度的变化如图所示。下列有关说法错误的是( )
A．反应Ⅰ的平衡常数表达式为K＝
B．图中曲线a表示CO2的平衡体积分数随温度的变化
C．510 K时，反应至CH3OCH3的体积分数为X时，延长反应时间，CH3OCH3的体积分数升高
D．增大压强有利于提高平衡时CH3OCH3的选择性(CH3OCH3的选择性＝
答案：C
解析：510 K时，反应至CH3OCH3的体积分数达到 X点的值，X点位于曲线b的上方，说明CH3OCH3的体积分数大于平衡时CH3OCH3的体积分数，则此时反应未达到平衡状态，反应Ⅲ逆向进行，延长反应时间能降低CH3OCH3的体积分数，C错误。
6．(2023·长沙联考)T ℃时，向容积为2 L的刚性容器中充入1 mol CO2和一定量的H2发生反应CO2(g)+ 2H2(g) HCHO(g)+H2O(g)，HCHO的平衡分压与起始
的关系如图所示。已知：初始加入2 mol H2时，容器内混合气体的总压强为1.2p kPa，Kp为以分压表示的平衡常数，分压＝总压×物质的量分数。下列叙述正确的是( )
A．e点：v正＜v逆
B．随增大，HCHO的平衡分压不断增大
C．a点时反应的压强平衡常数Kp＝(kPa)-1
D．b点时再投入1 mol CO2、1.5 mol H2，平衡时，CO2的转化率减小
答案：C
解析：由图可知随着加入氢气量的增多，平衡正向移动，产物的分压增大，a、b、c点在曲线上，均为平衡点，e点不是平衡点。e点对应的平衡点是b点，所以此时生成物压强小于平衡压强，平衡需向正反应方向移动，所以v正＞v逆，A错误；随增大，相当于增大氢气的浓度，平衡向右移动，生成的HCHO越来越多，平衡分压不断增大，当＞2时剩余的反应物越来越多，所以HCHO的平衡分压会减小，B错误；由题意可知，c点加入2 mol氢气，列三段式分析：
CO2(g)＋2H2(g) HCHO(g)＋H2O(g)
开始/mol 1 2
转化/mol x 2x x x
平衡/mol 1－x 2－2x x x
体积不变时压强之比等于物质的量之比，所以，x＝0.5，甲醛的物质的量为0.5 mol，分压是0.2p kPa，所以平衡状态中二氧化碳、氢气、甲醛、水蒸气的分压分别为0.2p kPa、0.4p kPa、0.2p kPa、0.2p kPa，Kp＝ (kPa)-1，平衡常数只与温度有关，所以a点时反应的压强平衡常数Kp＝(kPa)-1，C正确；b点时再投入1 mol CO2、1.5 mol H2，相当于对原平衡体系压缩体积，压强增大平衡右移，所以平衡时，CO2的转化率增大，D错误。
7．(2023·开封统考)煤燃烧排放的烟气含有SO2和NOx，对烟气进行脱硫、脱硝，对环境保护有着重要意义。在脱硫实验中发生反应： 2CO(g)＋SO2(g) 2CO2(g)＋S(s) ΔH＜0，在体积为2 L的恒容密闭容器中，通入2.2 mol CO和1 mol SO2，在不同条件下进行反应时体系的总压强随时间的变化如图所示。下列说法错误的是( )
A．与a相比，c可能改变的条件为升高温度
B．a和b的化学平衡常数相等
C．b对应40 min达到平衡，则在0～40 min内用CO表示的平均反应速率为0.02 mol·L-1·min-1
D．a达到平衡时，SO2的转化率小于CO的转化率
答案：D
解析：b对应40 min达到平衡，列三段式：
2CO(g)＋SO2(g) 2CO2(g)＋S(s)
起始/mol 2.2 1 0
变化/mol 2x x 2x
平衡/mol 2.2－2x 1－x 2x
恒温恒容条件下，气体压强之比等于其物质的量之比，则，解得x＝0.8，因此0～40 min内用CO表示的平均反应速率v(CO)＝＝0.02 mol L-1 min-1，C正确；CO与SO2按照化学计量数之比2∶1投料，a达到平衡时，SO2的转化率应等于CO的转化率，则通入2.2 mol CO和1 mol SO2，投料比大于2∶1，相当于增大CO的浓度，平衡时SO2的转化率增大，CO的转化率减小，即SO2的转化率大于CO的转化率，D错误。
8．(2023·北京三模)CO2催化重整制CH4的反应：
(Ⅰ)CH4(g)＋CO2(g) 2CO(g)＋2H2(g) ΔH1
主要副反应：(Ⅱ)H2(g)＋CO2(g) CO(g)＋H2O(g) ΔH2＞0
(Ⅲ)4H2(g)＋CO2(g) CH4(g)＋2H2O(g) ΔH3＜0
在恒容反应器中按体积分数v(CH4)∶v(CO2)＝50%∶50%充入气体，加入催化剂，测得反应器中平衡时各物质的体积分数与温度的关系如图所示。下列说法不正确的是( )
A．ΔH1＝2ΔH2－ΔH3＞0
B．其他条件不变，适当增大起始时v(CH4)∶v(CO2)，可抑制副反应(Ⅱ)、(Ⅲ)的进行
C．300～580 ℃时，H2O的体积分数不断增大，是由于反应(Ⅲ)生成H2O的量大于反应(Ⅱ)消耗的量
D．T ℃时，在2.0 L容器中加入2 mol CH4、2 mol CO2以及催化剂进行重整反应，测得CO2的平衡转化率为75%，则反应(Ⅰ)的平衡常数小于81
答案：C
解析：300～580 ℃时，H2O的体积分数不断增大，反应(Ⅲ)是放热反应，升温平衡逆向移动消耗H2O，反应(Ⅱ)是吸热反应，升温平衡正移生成H2O，故是由于反应(Ⅲ)消耗H2O的量小于反应(Ⅱ)生成水的量，C错误；T ℃时，在2.0 L容器中加入2 mol CH4、2 mol CO2以及催化剂进行重整反应，测得CO2的平衡转化率为75%，则CO转化的浓度为×75%＝0.75 mol·L-1，根据三段式：
CH4(g)＋CO2(g) 2CO(g)＋2H2(g)
起始量/(mol·L-1) 1 1 0 0
转化量/(mol·L-1) 0.75 0.75 1.5 1.5
平衡量/(mol·L-1) 0.25 0.25 1.5 1.5
若不考虑副反应，则反应(Ⅰ)的平衡常数＝＝81，但由于副反应(Ⅲ)中，消耗的氢气的量比二氧化碳多得多，故平衡常数小于81，D正确。
9．(2022·金华模拟){Ti12O18}团簇是比较罕见的一个穴醚无机类似物，科学家通过将{Rb@Ti12O18}和Cs＋反应，测定笼内Cs＋的浓度，计算Cs＋取代Rb＋反应的平衡常数(Keq)，反应示意图和所测数据如图。
图中[Cs＋]/[Rb＋]表示平衡时铯离子浓度和铷离子浓度之比，其他类似。有关说法不正确的是( )
A．Cs和Rb都是主族元素
B．研究发现：Cs＋的直径显著大于{Ti12O18}团簇表面的孔径且{Ti12O18}的骨架结构在Cs＋交换过程中没有被破坏。据此推断：{Ti12O18}团簇表面的孔是柔性的
C．Keq≈0.1
D．{Ti12O18}团簇对于Cs＋具有比Rb＋大的亲和力
答案：C
解析：根据图示，＝0.1时，≈1，Keq＝＝10，C错误。
二、非选择题
10．(2023·南京一模)“碳达峰”“碳中和”是我国社会发展重大战略之一。
Ⅰ.中国首次实现了利用二氧化碳人工合成淀粉，其中最关键的一步是以CO2为原料制CH3OH。在某CO2催化加氢制CH3OH的反应体系中，发生的主要反应有：
①CO2(g)＋H2(g) CO(g)＋H2O(g) ΔH1＝
②CO(g)＋2H2(g) CH3OH(g) ΔH2＝
③CO2(g)＋3H2(g) CH3OH(g)＋H2O(g) ΔH3＝－48.9 kJ·mol-1
(1)5 MPa时，往某密闭容器中按投料比n(H2)∶n(CO2)＝3∶1充入H2和CO2，反应达到平衡时，测得各组分的物质的量分数随温度变化的曲线如图所示。
①图中Y代表__________(填化学式)。
②体系中CO2的物质的量分数受温度影响不大，原因是___________________。
Ⅱ.CH4还原CO2是实现“双碳”经济的有效途径之一，相关的主要反应有：
①CH4(g)＋CO2(g) 2CO(g)＋2H2(g) K1
②CO2(g)＋H2(g) CO(g)＋H2O(g) K2
(2)反应CH4(g)＋3CO2(g) 4CO(g)＋2H2O(g)的K＝________(用K1、K2表示)。
(3)恒压，750 ℃时，CH4和CO2按物质的量之比1∶3投料，经如下流程可实现CO2高效转化。
①写出过程ⅱ产生H2O(g)的化学方程式：__________________________。
②若CH4和CO2按物质的量之比1∶1投料，则会导致过程ⅱ__________________________________。
答案：(1)①CH3OH ②温度改变时，反应Ⅰ和反应Ⅲ的平衡移动方向相反
(3)①Fe3O4＋4H23Fe＋4H2O ②一氧化碳量减少，反应减慢，不利于二氧化碳的转化
解析：(1)①生成甲醇的反应都为放热反应，所以温度升高平衡逆向移动，甲醇的物质的量分数减小，生成一氧化碳的反应为吸热反应，所以温度升高平衡正向移动，一氧化碳的物质的量分数增大，二者共同作用导致水蒸气减小幅度小于甲醇，故Z为水，Y为甲醇，X为一氧化碳。
②反应Ⅲ消耗二氧化碳，反应Ⅰ生成二氧化碳，最终体系中的二氧化碳的物质的量分数与上述两个反应有关，由于温度改变时，反应Ⅰ和反应Ⅲ的平衡移动方向相反，且平衡移动程度接近，导致体系中的二氧化碳的物质的量分数受温度的影响不大。
(2)①CH4(g)＋CO2(g) 2CO(g)＋2H2(g) K1，
②CO2(g)＋H2(g) CO(g)＋H2O(g) K2，根据盖斯定律分析，①＋②×2得热化学方程式CH4(g)＋3CO2(g) 4CO(g)＋2H2O(g)的K＝。第七单元 化学反应的方向、限度和速率
一、选择题
1．(2022·随州模拟)下列说法中不正确的是( )
A．SiO2(s)＋2C(s)===Si(s)＋2CO(g)只能在高温下自发进行，说明该反应的ΔH＞0
B．3C(s)＋CaO(s)===CaC2(s)＋CO(g)在常温下不能自发进行，说明该反应的ΔH＞0
C．BaSO4(s)＋4C(s)===BaS(s)＋4CO(g)在常温下不能自发进行，说明该反应的ΔH＜0
D．2NO(g)＋O2(g)===2NO2(g)在常温下能够自发进行，说明该反应的ΔH＜0
2．(2023·长沙预测)某研究小组以Ag－ZSM为催化剂，在容积为1 L的容器中，相同时间下测得0.1 mol NO转化为N2的转化率随温度变化如图所示[无CO时反应为2NO(g) N2(g)＋O2(g)，有CO时反应为2CO(g)＋2NO(g) 2CO2(g)＋N2(g)]。下列说法错误的是( )
A．Y点再通入CO、N2各0.01 mol，此时v正(N2)＝v逆(N2)
B．X点可以通过更换高效催化剂来提高NO转化率
C．达到平衡后，其他条件不变，使＜1，CO转化率增大
D．反应2CO(g)＋2NO(g) 2CO2(g)＋N2(g)的ΔH＜0
3．(双选)用乙醇制乙烯的主要反应如下：
反应Ⅰ：C2H5OH(g)===C2H4(g)＋H2O(g) ΔH＝＋129.7 kJ·mol-1
反应Ⅱ：2C2H5OH(g)===C2H5OC2H5(g)＋H2O(g) ΔH＝＋85.9 kJ·mol-1
在催化剂作用下，向容器中通入乙醇，测得乙醇转化率和乙烯选择性随温度、乙醇进料量(单位：mL min-1)的关系如图所示(保持其他条件相同)。
C2H4的选择性＝×100%
下列说法正确的是( )
A．C2H5OC2H5(g)===2C2H4(g)＋H2O(g) ΔH＝＋173.5 kJ·mol-1
B．当乙醇进料量一定，随乙醇转化率增大，乙烯选择性升高
C．当乙醇进料量为1.2 mL·min-1，温度为410～440 ℃，随温度的升高，乙醚的产率先增大后减小
D．当乙醇进料量为0.4 mL·min-1，温度高于430 ℃后，随温度的升高，乙烯选择性下降的原因是整个反应以反应Ⅱ为主
4．(双选)将a mol X、Y混合气体(物质的量之比为1∶1)加入某容积可变的密闭容器中，发生反应：mX＋nY pZ，保持一定温度，改变压强分别达到平衡时，测得不同压强下气体X的物质的量浓度如表所示：
压强p/Pa 2×105 5×105 1×106 3×106
C（X）/(mol·L-1) 0.08 0.20 0.40 0.80
下列说法正确的是( )
A．保持一定温度，增大压强，平衡正向移动
B．当压强为3×106 Pa时，此反应的平衡常数表达式为Kp＝
C．2×105 Pa时X的平衡转化率大于5×105 Pa时X的平衡转化率
D．当压强为2×105 Pa时，若再向体系中加入b mol Y，重新达到平衡时，体系中气体总物质的量为(a＋b)mol
5．(2023·保定模拟)二氧化碳加氢合成二甲醚(CH3OCH3)具有重要的现实意义和广阔的应用前景。该方法主要涉及下列反应：
反应Ⅰ：CO2(g)＋3H2(g) CH3OH(g)＋H2O(g)
ΔH1＝－49.0 kJ·mol-1
反应Ⅱ：CO2(g)＋H2(g) CO(g)＋H2O(g) ΔH2＝＋41.2 kJ·mol-1
反应Ⅲ：2CH3OH(g) CH3OCH3(g)＋H2O(g)
ΔH3＝－24.5 kJ·mol-1
向恒压密闭容器中按n(CO2)∶n(H2)＝1∶3通入CO2和H2，平衡时各含碳物质的体积分数随温度的变化如图所示。下列有关说法错误的是( )
A．反应Ⅰ的平衡常数表达式为K＝
B．图中曲线a表示CO2的平衡体积分数随温度的变化
C．510 K时，反应至CH3OCH3的体积分数为X时，延长反应时间，CH3OCH3的体积分数升高
D．增大压强有利于提高平衡时CH3OCH3的选择性(CH3OCH3的选择性＝
6．(2023·长沙联考)T ℃时，向容积为2 L的刚性容器中充入1 mol CO2和一定量的H2发生反应CO2(g)+ 2H2(g) HCHO(g)+H2O(g)，HCHO的平衡分压与起始
的关系如图所示。已知：初始加入2 mol H2时，容器内混合气体的总压强为1.2p kPa，Kp为以分压表示的平衡常数，分压＝总压×物质的量分数。下列叙述正确的是( )
A．e点：v正＜v逆
B．随增大，HCHO的平衡分压不断增大
C．a点时反应的压强平衡常数Kp＝(kPa)-1
D．b点时再投入1 mol CO2、1.5 mol H2，平衡时，CO2的转化率减小
7．(2023·开封统考)煤燃烧排放的烟气含有SO2和NOx，对烟气进行脱硫、脱硝，对环境保护有着重要意义。在脱硫实验中发生反应： 2CO(g)＋SO2(g) 2CO2(g)＋S(s) ΔH＜0，在体积为2 L的恒容密闭容器中，通入2.2 mol CO和1 mol SO2，在不同条件下进行反应时体系的总压强随时间的变化如图所示。下列说法错误的是( )
A．与a相比，c可能改变的条件为升高温度
B．a和b的化学平衡常数相等
C．b对应40 min达到平衡，则在0～40 min内用CO表示的平均反应速率为0.02 mol·L-1·min-1
D．a达到平衡时，SO2的转化率小于CO的转化率
8．(2023·北京三模)CO2催化重整制CH4的反应：
(Ⅰ)CH4(g)＋CO2(g) 2CO(g)＋2H2(g) ΔH1
主要副反应：(Ⅱ)H2(g)＋CO2(g) CO(g)＋H2O(g) ΔH2＞0
(Ⅲ)4H2(g)＋CO2(g) CH4(g)＋2H2O(g) ΔH3＜0
在恒容反应器中按体积分数v(CH4)∶v(CO2)＝50%∶50%充入气体，加入催化剂，测得反应器中平衡时各物质的体积分数与温度的关系如图所示。下列说法不正确的是( )
A．ΔH1＝2ΔH2－ΔH3＞0
B．其他条件不变，适当增大起始时v(CH4)∶v(CO2)，可抑制副反应(Ⅱ)、(Ⅲ)的进行
C．300～580 ℃时，H2O的体积分数不断增大，是由于反应(Ⅲ)生成H2O的量大于反应(Ⅱ)消耗的量
D．T ℃时，在2.0 L容器中加入2 mol CH4、2 mol CO2以及催化剂进行重整反应，测得CO2的平衡转化率为75%，则反应(Ⅰ)的平衡常数小于81
9．(2022·金华模拟){Ti12O18}团簇是比较罕见的一个穴醚无机类似物，科学家通过将{Rb@Ti12O18}和Cs＋反应，测定笼内Cs＋的浓度，计算Cs＋取代Rb＋反应的平衡常数(Keq)，反应示意图和所测数据如图。
图中[Cs＋]/[Rb＋]表示平衡时铯离子浓度和铷离子浓度之比，其他类似。有关说法不正确的是( )
A．Cs和Rb都是主族元素
B．研究发现：Cs＋的直径显著大于{Ti12O18}团簇表面的孔径且{Ti12O18}的骨架结构在Cs＋交换过程中没有被破坏。据此推断：{Ti12O18}团簇表面的孔是柔性的
C．Keq≈0.1
D．{Ti12O18}团簇对于Cs＋具有比Rb＋大的亲和力
二、非选择题
10．(2023·南京一模)“碳达峰”“碳中和”是我国社会发展重大战略之一。
Ⅰ.中国首次实现了利用二氧化碳人工合成淀粉，其中最关键的一步是以CO2为原料制CH3OH。在某CO2催化加氢制CH3OH的反应体系中，发生的主要反应有：
①CO2(g)＋H2(g) CO(g)＋H2O(g) ΔH1＝
②CO(g)＋2H2(g) CH3OH(g) ΔH2＝
③CO2(g)＋3H2(g) CH3OH(g)＋H2O(g) ΔH3＝－48.9 kJ·mol-1
(1)5 MPa时，往某密闭容器中按投料比n(H2)∶n(CO2)＝3∶1充入H2和CO2，反应达到平衡时，测得各组分的物质的量分数随温度变化的曲线如图所示。
①图中Y代表__________(填化学式)。
②体系中CO2的物质的量分数受温度影响不大，原因是___________________。
Ⅱ.CH4还原CO2是实现“双碳”经济的有效途径之一，相关的主要反应有：
①CH4(g)＋CO2(g) 2CO(g)＋2H2(g) K1
②CO2(g)＋H2(g) CO(g)＋H2O(g) K2
(2)反应CH4(g)＋3CO2(g) 4CO(g)＋2H2O(g)的K＝________(用K1、K2表示)。
(3)恒压，750 ℃时，CH4和CO2按物质的量之比1∶3投料，经如下流程可实现CO2高效转化。
①写出过程ⅱ产生H2O(g)的化学方程式：__________________________。
②若CH4和CO2按物质的量之比1∶1投料，则会导致过程ⅱ__________________________________。
