“推動綠色發(fā)展，繪就綠水青山齊魯畫卷”是山東“十四五”時期的戰(zhàn)略任務(wù)之一。采用鎳系催化劑的水煤氣（主要有效成分為CO和H₂）甲烷化是推動綠色發(fā)展的有效途徑，該過程中涉及的反應(yīng)有：
CO（g）+3H₂（g）?CH₄ （g）+H₂O（g）△H₁=-206kJ?mol^-1①
2CO（g）?C（s）+CO₂（g）△H₂=-173 kJ?mol^-1②
CO（g）+H₂ O（g）?CO₂（g）+H₂（g）△H₃=-41kJ?mol^-1③
已知：反應(yīng)①稱為甲烷化反應(yīng)；CO轉(zhuǎn)化率α（CO）=

L

（

C

O

進口

）

-

L

（

C

O

出口

）

L

（

C

O

進口

）

×100%，甲烷的選擇性S（CH₄）=

L

（

C

H

4

出口

）

L

（

C

O

進口

）

-

L

（

C

O

出口

）

×100%，兩式中的L為進口或出口流量（mL?min^-1）。
回答下列問題：
（1）相應(yīng)條件下，用焦炭與水蒸氣制取水煤氣的熱化學(xué)方程式為

C（s）+H₂O（g）?CO（g）+H₂（g）△H=+132kJ/mol

C（s）+H₂O（g）?CO（g）+H₂（g）△H=+132kJ/mol

。
（2）積碳會造成催化劑性能大幅度下降。向反應(yīng)器中通入水蒸氣可有效抑制積碳現(xiàn)象，但過量的水蒸氣會對生產(chǎn)造成不利。下列說法正確的是

C

C

。（填標號）
A.積碳會導(dǎo)致反應(yīng)的平衡常數(shù)減小，影響反應(yīng)發(fā)生
B.通入水蒸氣抑制積碳現(xiàn)象，反應(yīng)③重新達到平衡后，正反應(yīng)速率增大，逆反應(yīng)速率減小
C.加入過量的水蒸氣會抑制反應(yīng)①的進行，使CH₄的產(chǎn)率降低
適當增大氫碳比[

n

（

H

2

）

n

（

CO

）

]也可有效抑制積碳實驗表明當氫碳比逐漸增加到3的過程中，既提高了CO平衡轉(zhuǎn)化率和CH₄選擇性，又有效抑制了積碳現(xiàn)象主要原因是

氫碳比逐漸增加到3時，促進①平衡正向移動，反應(yīng)②平衡逆向移動

氫碳比逐漸增加到3時，促進①平衡正向移動，反應(yīng)②平衡逆向移動

。
（3）當氫碳比為3時，CO的轉(zhuǎn)化率和CH₄的選擇性與不同的氫氣流速變化關(guān)系如圖所示。
氫氣流速低于或高于2000h^-1都不利于甲烷化反應(yīng)，可能的原因是

氫氣流速過低導(dǎo)致H₂供給量不足，CH₄選擇性差，不利于甲烷化反應(yīng)；氫氣流速過高導(dǎo)致H₂停留時間短，H₂與催化劑接觸時間不足，導(dǎo)致催化效率不佳

氫氣流速過低導(dǎo)致H₂供給量不足，CH₄選擇性差，不利于甲烷化反應(yīng)；氫氣流速過高導(dǎo)致H₂停留時間短，H₂與催化劑接觸時間不足，導(dǎo)致催化效率不佳

。
（4）若向一定溫度下的密閉容器中投入nmol H₂和1mol CO，發(fā)生上述3個反應(yīng)，達到平衡時，測得氣體總壓為pkPa,容器中存在xmol CH₄，ymol C，（x-z）mol H₂O和

n-3x+z

n-3x+z

mol H₂（用含n、x、y、z和p的式子表示，下同），該溫度下，甲烷化反應(yīng)①的分壓平衡常數(shù)K_p=

x

（

x

-

z

）

（

1

+

n

-

2

x

-

y

）

2

（

1

-

x

-

2

y

-

z

）

（

n

-

3

x

+

z

）

3

p

2

x

（

x

-

z

）

（

1

+

n

-

2

x

-

y

）

2

（

1

-

x

-

2

y

-

z

）

（

n

-

3

x

+

z

）

3

p

2

kPa^-2。
（5）為了同時提高CO的轉(zhuǎn)化率與CH₄的選擇性，可選擇的反應(yīng)條件為

C

C

。（填標號）
A.高溫高壓、高氫碳比（3～4）
B.低溫低壓、低氫碳比（1～2）
C.低溫高壓、高氫碳比（3～4）
D.低溫高壓、低氫碳比（1～2）