全球大氣CO₂濃度升高對(duì)人類(lèi)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(diǎn)?；卮鹣铝袉?wèn)題：
（1）已知25℃時(shí)，大氣中的CO₂溶于水存在以下過(guò)程：
①CO₂（g）?CO₂（aq）
②CO₂（aq）+H₂O（l）?H⁺（aq）+

HCO

-

3

（aq）K
過(guò)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ymol?L^-1?kPa^-1。當(dāng)大氣壓強(qiáng)為pkPa,大氣中CO₂（g）的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)為x時(shí)，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）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^-1 K₂
反應(yīng)Ⅲ：CO（g）+H₂O（g）?CO₂（g）+H₂（g）ΔH₃=-41.0kJ?mol^-1 K₃
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

（

H

2

O

）

-

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(jì)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(shí)，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(shí)K_p減小對(duì)v的降低大于k增大對(duì)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(shí)K_p減小對(duì)v的降低大于k增大對(duì)v的提高

。

（3）甲烷干法重整制H₂同時(shí)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(mén)℃，壓強(qiáng)為p₀的恒壓密閉容器中，通入2molCH₄和1molCO₂發(fā)生上述反應(yīng)。平衡時(shí)H₂O（g）的分壓為p₁，甲烷的轉(zhuǎn)化率為40%。
①下列說(shuō)法正確的是

B

B

（填標(biāo)號(hào)）。
A．ΔH₁和ΔH₂不變，說(shuō)明反應(yīng)達(dá)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(shuō)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(qiáng)，主反應(yīng)平衡逆向移動(dòng)，副反應(yīng)平衡不移動(dòng)
②平衡時(shí)混合氣體的總物質(zhì)的量為

4.6

4.6

mol,主反應(yīng)的平衡常數(shù)K_p=

（

8

p

0

23

+

p

1

）

2

×

（

8

p

0

23

-

p

1

）

2

（

p

0

23

-

p

1

）

×

6

p

0

23

（

8

p

0

23

+

p

1

）

2

×

（

8

p

0

23

-

p

1

）

2

（

p

0

23

-

p

1

）

×

6

p

0

23

（用含p₀和p₁的計(jì)算式表示）。