我國(guó)力爭(zhēng)于2030年前做到碳達(dá)峰，2060年前實(shí)現(xiàn)碳中和。CH₄與CO₂重整是CO₂利用的研究熱點(diǎn)之一、該重整反應(yīng)體系主要涉及以下反應(yīng)：
a）CH₄（g）+CO₂（g）?2CO（g）+2H₂（g） ΔH₁
b）CO₂（g）+H₂（g）?CO（g）+H₂O（g） ΔH₂
c）CH₄（g）?C（s）+2H₂（g） ΔH₃
d）2CO（g）?CO₂（g）+C（S） ΔH₄
e）CO（g）+H₂（g）?H₂O（g）+C（s） ΔH₅
（1）根據(jù)蓋斯定律，反應(yīng)a的ΔH₁=

△H₂+△H₃-△H₅（或△H₃-△H₄）

△H₂+△H₃-△H₅（或△H₃-△H₄）

（寫(xiě)出一個(gè)代數(shù)式即可）。
（2）上述反應(yīng)體系在一定條件下建立平衡后，下列說(shuō)法正確的有

AD

AD

（填字母）。
A．增大CO₂與CH₄濃度，反應(yīng)a正反應(yīng)速率增加
B．移去部分C（s），反應(yīng)c的平衡向右移動(dòng)
C．反應(yīng)a使用催化劑后，可提高CH₄的平衡轉(zhuǎn)化率
D．降低反應(yīng)溫度，反應(yīng)e的正、逆反應(yīng)速率都減小
（3）一定條件下，CH₄分解形成碳的反應(yīng)歷程如圖1所示。該歷程分

4

4

步進(jìn)行，其中，第

4

4

步的正反應(yīng)活化能最大。

（4）設(shè)K_p^r為相對(duì)壓力平衡常數(shù)，其表達(dá)式寫(xiě)法：在濃度平衡常數(shù)表達(dá)式中，用相對(duì)分壓代替濃度。氣體的相對(duì)分壓等于其分壓（單位為kPa）除以p₀（p₀=100kPa）。反應(yīng)a、c、e的lnK_p^r隨

1

T

（溫度的倒數(shù)）的變化如圖2所示。
①反應(yīng)a、c、e中，屬于吸熱反應(yīng)的有

ac

ac

（填字母）。
②反應(yīng)c的相對(duì)壓力平衡常數(shù)表達(dá)式為K_p^r=

p

2

（

H

2

）

p

2

0

p

（

CH

4

）

p

0

p

2

（

H

2

）

p

2

0

p

（

CH

4

）

p

0

。
③在圖中A點(diǎn)對(duì)應(yīng)溫度下、原料組成為n（CO₂）：n（CH₄）=1：1、初始總壓為100kPa的恒容密閉容器中進(jìn)行反應(yīng)，體系達(dá)到平衡時(shí)H₂的分壓為40kPa。則CH₄的平衡轉(zhuǎn)化率為

溫度為A時(shí)，結(jié)合圖象c可知，此時(shí)反應(yīng)c的ln

K

r

p

=0即

p

2

（

H

2

）

p

2

0

p

（

CH

4

）

p

0

=1，帶入數(shù)據(jù)解得，p（CH₄）平衡=

40

×

40

100

kPa=16kPa,P（CH₄）初始=

1

1

+

1

×100kPa=50kPa,平衡轉(zhuǎn)化率

50

-

16

50

×100%=68%

溫度為A時(shí)，結(jié)合圖象c可知，此時(shí)反應(yīng)c的ln

K

r

p

=0即

p

2

（

H

2

）

p

2

0

p

（

CH

4

）

p

0

=1，帶入數(shù)據(jù)解得，p（CH₄）平衡=

40

×

40

100

kPa=16kPa,P（CH₄）初始=

1

1

+

1

×100kPa=50kPa,平衡轉(zhuǎn)化率

50

-

16

50

×100%=68%

。
（5）CO₂用途廣泛，寫(xiě)出基于其物理性質(zhì)的一種用途

人工降雨

人工降雨

。