CH₄與CO₂的干法重整（DRM）反應(yīng)可同時(shí)轉(zhuǎn)化兩種溫室氣體，并制備CO和H₂．主要反應(yīng)如下：
反應(yīng)Ⅰ：CH₄（g）+CO₂（g）?2CO（g）+2H₂（g）ΔH₁；
反應(yīng)Ⅱ：CH₄（g）+3CO₂（g）?4CO（g）+2H₂O（g）ΔH₂；
反應(yīng)Ⅲ：CO（g）+H₂O（g）?CO₂（g）+H₂（g）ΔH₃
已知：反應(yīng)Ⅰ、Ⅱ的自發(fā)均需高溫條件．
（1）上述三個(gè)反應(yīng)的平衡常數(shù)K_p、ΔH與溫度T關(guān)系如圖1所示．圖中a點(diǎn)代表的是

Ⅱ

Ⅱ

（填“Ⅰ”、“Ⅱ”或“Ⅲ”）反應(yīng)的ΔH，ΔH₃=

-41

-41

kJ?mol^-1．
（2）向密閉容器中，通入3molCO₂和1molCH₄，若僅考慮上述反應(yīng)，平衡時(shí)CO₂、CH₄、CO、H₂的物質(zhì)的量隨溫度T的變化如圖2所示．

900K時(shí)，CH₄的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)為

1

18

1

18

，用各物質(zhì)的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)表示反應(yīng)Ⅲ的平衡常數(shù)K_x=

19

9

19

9

．900K后隨溫度升高，H₂物質(zhì)的量減少的原因?yàn)?

900K后反應(yīng)Ⅲ逆向進(jìn)行的程度大

900K后反應(yīng)Ⅲ逆向進(jìn)行的程度大

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（3）DRM反應(yīng)目前普遍存在的一個(gè)難題是積碳，該過程與兩個(gè)反應(yīng)有關(guān)
①CH₄

N

i

C+2H₂   ΔH＞0；
②2CO?C+CO₂   ΔH＜0．
目前積碳問題的解決方案主要有兩種：A．提高原料氣中CO₂的占比；B．在常規(guī)的Ni催化劑中添加MgO，使其在催化劑表面與Ni形成共熔物．試解釋這兩種方法可以有效抑制積碳的原因

增大CO₂濃度可以促使反應(yīng)②平衡左移；MgO在Ni催化劑表面形成共熔物，減小了Ni催化劑的表面積，減慢了反應(yīng)①的速率；MgO在Ni催化劑表面形成共熔物，因其顯堿性更易吸附CO₂有利于，有利于CO₂和C在催化劑表面的反應(yīng)

增大CO₂濃度可以促使反應(yīng)②平衡左移；MgO在Ni催化劑表面形成共熔物，減小了Ni催化劑的表面積，減慢了反應(yīng)①的速率；MgO在Ni催化劑表面形成共熔物，因其顯堿性更易吸附CO₂有利于，有利于CO₂和C在催化劑表面的反應(yīng)

（答出兩條即可）．
（4）使用CaO/Fe₃O₄/Ni復(fù)合催化劑，可顯著提高二氧化碳的轉(zhuǎn)化率，實(shí)現(xiàn)碳?xì)浞蛛x，并得到富含CO的產(chǎn)物，催化機(jī)理如圖3所示．請(qǐng)用化學(xué)方程式解釋Fe₃O₄循環(huán)的原理

Fe₃O₄+4CO=3Fe+4CO₂、Fe₃O₄+4H₂=3Fe+4H₂O、3Fe+4CO₂=Fe₃O₄+4CO或3Fe+4CaCO₃=4CaO+Fe₃O₄+4CO

Fe₃O₄+4CO=3Fe+4CO₂、Fe₃O₄+4H₂=3Fe+4H₂O、3Fe+4CO₂=Fe₃O₄+4CO或3Fe+4CaCO₃=4CaO+Fe₃O₄+4CO

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