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，是研究的熱點之一。某條件下，發(fā)生主反應(yīng)的同時，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）對上述兩個積炭反應(yīng)分別進(jìn)行計算，得到以下溫度和壓強對積炭反應(yīng)中平衡炭量的影響圖，其中表示溫度和壓強對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）實驗表明，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 44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+4HCH=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 | 起始時各物質(zhì)的物質(zhì)的量/mol | CH4 平衡轉(zhuǎn)化率 |
達(dá)到平衡時體系的壓強/MPa | 達(dá)到平衡時體系能量的變化 | |||
| CH4 | CO2 | CO | H2 | ||||
| ⅰ | 1 | 2 | 0 | 0 | P | 吸收熱量： 123.5kJ |
|
| ⅱ | 2 | 4 | 0 | 0 | α | ||
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計算容器ⅱ中反應(yīng)的平衡常數(shù)Kp=
P
2
12
P
2
12
【答案】圖a；＜；低溫；CO歧化；4；CH=C+H或CH+3H=C+4H；1mol；＜；=；
P
2
12
【解答】
【點評】
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