CH₄-CO₂重整反應(yīng)[CH₄（g）+CO₂（g）=2CO（g）+2H₂（g）ΔH=+247kJ?mol^-1]可以生成合成氣。如何減少反應(yīng)過程中的積炭，是研究的熱點(diǎn)之一。某條件下，發(fā)生主反應(yīng)的同時(shí)，還發(fā)生了積炭反應(yīng)：CO歧化：2CO（g）═CO₂（g）+C（s）ΔH₁CH₄裂解：CH₄（g）═C（s）+2H₂（g）ΔH₂

（1）對(duì)上述兩個(gè)積炭反應(yīng)分別進(jìn)行計(jì)算，得到以下溫度和壓強(qiáng)對(duì)積炭反應(yīng)中平衡炭量的影響圖，其中表示溫度和壓強(qiáng)對(duì)CH₄裂解反應(yīng)中平衡炭量影響的是

圖a

圖a

（填“圖a”或“圖b”），ΔH₁

＜

＜

0（填“＞”或“＜”），

低溫

低溫

（填“高溫”或“低溫”）有利于CO歧化反應(yīng)自發(fā)進(jìn)行。
（2）實(shí)驗(yàn)表明，在重整反應(yīng)中，為抑制積炭產(chǎn)生，應(yīng)選用高溫、低壓條件，由此可推斷，該重整反應(yīng)過程中的積炭主要由

CO歧化

CO歧化

反應(yīng)產(chǎn)生。
（3）一定條件下，CH₄裂解的反應(yīng)歷程如圖c所示。該歷程分

4

4

步進(jìn)行，其中決定CH₄裂解反應(yīng)快慢的基元反應(yīng)

CH=C+H或CH+3H=C+4H

CH=C+H或CH+3H=C+4H

（寫出化學(xué)方程式）。

（4）同溫下，某研究小組分別在容積相等的兩個(gè)恒容密閉容器中加入一定量的反應(yīng)物，控制反應(yīng)條件使其僅發(fā)生CH₄-CO₂重整反應(yīng)，獲得如下數(shù)據(jù)：

容器編號(hào)	起始時(shí)各物質(zhì)的物質(zhì)的量/mol				CH4 平衡轉(zhuǎn)化率	達(dá)到平衡時(shí)體系的壓強(qiáng)/MPa	達(dá)到平衡時(shí)體系能量的變化
	CH4	CO2	CO	H2
ⅰ	1	2	0	0		P	吸收熱量： 123.5kJ
ⅱ	2	4	0	0	α

①容器ⅰ中反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)，生成CO的物質(zhì)的量為

1mol

1mol

，容器ⅱ中反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)過程中吸收的熱量

＜

＜

，247kJ（填“＞”、“＜”或“=”）。
②容器ⅰ的容積變?yōu)樵瓉淼囊话?，則CH₄平衡轉(zhuǎn)化率

=

=

α（填“＞”“＜”或“=”）。
③計(jì)算容器ⅱ中反應(yīng)的平衡常數(shù)K_p=

P

2

12

P

2

12

（MPa）²（用平衡分壓代替平衡濃度計(jì)算，分壓=總壓×物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)）。