化石能源大量消耗造成的\(\rm{CO_{2}}\)排放问题日益凸显,将\(\rm{CO_{2}}\)与\(\rm{H_{2}}\)在一定条件下高效转化为\(\rm{CO(}\)简称\(\rm{RWGS}\)反应\(\rm{)}\),进而转化生成甲醇、汽油等液体燃料等是科学家近年的来研究热点。\(\rm{RWGS}\)反应是无机到有机的关键步骤,科学家对此开展了大量研究。
\(\rm{(1)}\)写出\(\rm{RWGS}\)反应的化学方程式 ______ 。
已知:
\(\rm{①CO(g)+ \dfrac {1}{2}O_{2}(g)═CO_{2}(g)\triangle H=-370.8kJ⋅mol^{-1}}\)
\(\rm{②2H_{2}(g)+O_{2}(g)═2H_{2}O(g)\triangle H=-659.6kJ⋅mol^{-1}}\)
\(\rm{RWGS}\)反应的\(\rm{\triangle H=}\) ______ \(\rm{kJ⋅mol^{-1}}\)。
\(\rm{(2)}\)科学家先进行理论计算得出该反应可能自发,判断反应自发性的判据有 ______ 。
\(\rm{(3)}\)接下来的研究聚焦平衡问题,在不同条件下,反应进行的程度不同。\(\rm{X}\)代表温度或压强,\(\rm{a}\)、\(\rm{b}\)、\(\rm{c}\)代表不同的碳氢比。如图表示在不同碳氢比下,\(\rm{CO_{2}}\)平衡转化率随\(\rm{X}\)的变化关系。
\(\rm{①X}\)代表的物理量是 ______ 。
\(\rm{②}\)判断\(\rm{a}\)、\(\rm{b}\)、\(\rm{c}\)的大小关系,并简述理由。 ______
\(\rm{(4)}\)进一步需要研究的是 ______ ,选择合适的催化剂是进行这一步研究的关键。
资料:在进行\(\rm{RWGS}\)反应的同时,还存在竞争反应:\(\rm{CO_{2}+4H_{2}→CH_{4}+2H_{2}O(}\)称为甲烷化反应\(\rm{)}\),不同的催化剂对\(\rm{RWGS}\)反应或甲烷化反应具有不同的催化效果。
图为\(\rm{1\%M-CeO_{2}-CP800(M=Fe}\)、\(\rm{Co}\)、\(\rm{Ni}\)或\(\rm{Zn)}\)催化剂的\(\rm{CO_{2}}\)转化率图\(\rm{(a)}\)和体系中\(\rm{CH_{4}}\)含量图\(\rm{(b)}\)。
\(\rm{①(a)}\)、\(\rm{(b)}\)两曲线随温度变化趋势不同的原因是 ______ 。
\(\rm{②}\)最终科学家选择进行\(\rm{RWGS}\)反应的温度是\(\rm{600℃}\),结合两图说明,选择\(\rm{600℃}\)而非\(\rm{400℃}\)的原因是 ______ 。
\(\rm{③}\)选择合适的催化剂是 ______ 。