1．甲烷是重要的氣體燃料和化工原料，由CH₄制取合成氣（CO、H₂）的反應(yīng)原理為CH₄（g）+H₂O（g）?CO（g）+3H₂（g）ΔH＞0?；卮鹣铝袉?wèn)題：
（1）①當(dāng)體系溫度等于TK時(shí)ΔH-TΔS=0，溫度大于T時(shí)ΔH-TΔS （填“＞”“＜”或“=”）0。
②在一定溫度下，恒容密閉容器中發(fā)生上述反應(yīng)，下列狀態(tài)表示反應(yīng)一定達(dá)到平衡狀態(tài)的有 （填標(biāo)號(hào)）。
A．v_正（CH₄）=v_逆（H₂O）
B．氣體壓強(qiáng)不再變化
C．單位時(shí)間每消耗1molCH₄，同時(shí)產(chǎn)生3molH₂
D．CH₄與H₂的物質(zhì)的量之比為1：3
（2）在體積為1L的恒容密閉容器中通入1molCH₄和1molH₂O（g），在不同條件下發(fā)生反應(yīng)CH₄（g）+H₂O（g）?CO（g）+3H₂（g），測(cè)得平衡時(shí)H₂O（g）的體積分?jǐn)?shù)與溫度的關(guān)系如圖所示。
①該反應(yīng)的平衡常數(shù)表達(dá)式K_c=。
②若q點(diǎn)對(duì)應(yīng)的縱坐標(biāo)為30，此時(shí)甲烷的轉(zhuǎn)化率為 ，該條件下平衡常數(shù)K_c=（保留兩位有效數(shù)字）。

2．CH₃OH是一種綠色燃料，工業(yè)上制備CH₃OH發(fā)生如下反應(yīng)：
反應(yīng)1：CO₂（g）+3H₂（g）?CH₃OH（g）+H₂O（g）ΔH₁=-49.5kJ/mol
反應(yīng)2：CO₂（g）+H₂（g）?CO（g）+H₂O（g）ΔH₂=+41.2kJ/mol
（1）n_起始（CO₂）：n_起始（H₂）=1：3的混合氣體發(fā)生反應(yīng)1和反應(yīng)2，恒壓分別為1MPa、3MPa、5MPa下反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)CO₂的轉(zhuǎn)化率（α）（曲線a、b、c）以及3MPa時(shí)生成CH₃OH、CO選擇性（S）的變化如圖1所示（選擇性為目標(biāo)產(chǎn)物在總產(chǎn)物中的比率）。

①隨著溫度升高，a、b、c三條曲線接近重合的原因是 。
②250℃時(shí)，反應(yīng)2的平衡常數(shù)K=。
（2）恒壓下，n_起始（CO₂）：n_起始（H₂）=1：3的混合氣體以一定流速通入分子篩膜反應(yīng)器（如圖2所示），反應(yīng)相同時(shí)間，測(cè)得甲醇選擇性隨溫度的變化如圖3所示。

①隨溫度升高，平衡時(shí)CH₃OH選擇性降低的原因是 。
②溫度相同時(shí)，CH₃OH選擇性的實(shí)驗(yàn)值高于平衡值，其原因可能是 。
③分子篩膜反應(yīng)器可提高CO₂轉(zhuǎn)化率的原因是 。
（3）某甲醇燃料電池的工作原理如圖4所示。負(fù)極的電極反應(yīng)式為 。

3．甲醇（CH₃OH）可以由碳的氧化物和氫氣合成，主要反應(yīng)包括：
a.CO（g）+2H₂（g）=CH₃OH（g）ΔH₁=-90.1kJ?mol^-1
b.CO₂（g）+3H₂（g）=CH₃OH（g）+H₂O（g）ΔH₂=-49.0kJ?mol^-1
c.CO₂（g）+H₂（g）=CO（g）+H₂O（g）ΔH₃
（1）ΔH₃=kJ?mol^-1
（2）反應(yīng)a的反應(yīng)歷程如圖所示，其中吸附在催化劑表面上的物種用（*）標(biāo)注。

寫(xiě)出相對(duì)能量為-1.3eV時(shí)，對(duì)應(yīng)物質(zhì)M的化學(xué)式 ；該反應(yīng)歷程中決速步驟的能壘為 eV。
（3）在恒溫（T/℃）容積可變的密閉容器中按體積比1：3充入CO₂和H₂，若只發(fā)生反應(yīng)b,反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)，H₂體積分?jǐn)?shù)x隨壓強(qiáng)p的變化如圖曲線a所示，則曲線 （填標(biāo)號(hào)）表示了CH₃OH的體積分?jǐn)?shù)x隨壓強(qiáng)p的變化；點(diǎn)A、B均表示H₂體積分?jǐn)?shù)，則A點(diǎn)處v（正） B點(diǎn)處v（逆）（填“＞”、“＜”或“=”）。

（4）在恒溫恒容（2L）的密閉容器中充入CO、CO₂各1mol和一定量的氫氣發(fā)生上述a、b、c三個(gè)反應(yīng)，10min達(dá)到平衡狀態(tài)，生成（0.3molCH₃OH和0.15molH₂O。
①若升高溫度，CO的平衡轉(zhuǎn)化率 （填“增大”、“減小”、“不變”或“不能確定”）。
②0～10min內(nèi)，平均每分鐘生成甲醇（CH₃OH） mol/L；若c反應(yīng)的平衡常數(shù)為K，則平衡時(shí)c（H₂）=（用含K的式子表達(dá)）。