我國已探明的頁巖氣儲量31.6萬億立方米，儲量世界第一。頁巖氣中含有CH₄、CO₂、H₂S等氣體，是蘊藏于頁巖層可供開采的天然氣資源。頁巖氣的有效利用需要處理其中所含的CO₂和H₂S。
Ⅰ.CO₂的處理：
（1）CO₂和CH₄一定條件下重整可制合成氣（主要成分為CO、H₂），請寫出其發(fā)生反應的化學方程式：

C

H

4

+

C

O

2

一定條件

2

CO

+

2

H

2

C

H

4

+

C

O

2

一定條件

2

CO

+

2

H

2

。
（2）Ni催化CO₂加H₂形成CH₄，其歷程如圖1所示（吸附在催化劑表面的物種用*標注），反應相同時間，含碳產(chǎn)物中CH₄的百分含量及CO₂轉化率隨溫度的變化如圖2所示。

①結合圖2，260℃時生成主要產(chǎn)物所發(fā)生反應的化學方程式為

C

O

2

+

4

H

2

N i

260 ℃

C

H

4

+

2

H

2

O

C

O

2

+

4

H

2

N i

260 ℃

C

H

4

+

2

H

2

O

。
②溫度高于320℃，CO₂的轉化率下降的原因是

溫度升高催化劑活性降低（或溫度升高CO₂難吸附在催化劑表面），反應速率減慢

溫度升高催化劑活性降低（或溫度升高CO₂難吸附在催化劑表面），反應速率減慢

。
Ⅱ.H₂S的處理：Fe₂O₃可用作脫除H₂S氣體的脫硫劑。Fe₂O₃脫硫和Fe₂O₃再生反應如圖3。
（3）Fe₂O₃脫硫劑的脫硫和再生過程可以描述為

脫硫時H₂S還原了部分Fe₂O₃，生成S和FeS（FeS附著在Fe₂O₃表面）；脫硫劑再生時FeS被O₂氧化，生成了Fe₂O₃和SO₂

脫硫時H₂S還原了部分Fe₂O₃，生成S和FeS（FeS附著在Fe₂O₃表面）；脫硫劑再生時FeS被O₂氧化，生成了Fe₂O₃和SO₂

。
（4）400℃條件下，氧氣濃度較大時，氧氣會將部分FeS氧化成Fe₂（SO₄）₃或FeSO₄，出現(xiàn)脫硫劑再生時質(zhì)量

增大

增大

（填“增大”或“減小”），且所得再生脫硫劑脫硫效果差，因此脫硫劑再生時需控制

通入O₂的濃度和溫度

通入O₂的濃度和溫度

。
（5）脫硫劑再生時可以用水汽代替O₂。700℃條件下用水汽代替O₂再生時，生成Fe₃O₄、H₂S和H₂，F(xiàn)e₃O₄也可作脫硫劑寫出水汽作用條件下脫硫劑再生反應的化學方程式：

3

F

e

S

+

4

H

2

O

700

℃

F

e

3

O

4

+

3

H

2

S

+

H

2

3

F

e

S

+

4

H

2

O

700

℃

F

e

3

O

4

+

3

H

2

S

+

H

2

。