溫室氣體的利用是當(dāng)前環(huán)境和能源領(lǐng)域的研究熱點。
Ⅰ．CH₄與CO₂重整可以同時利用兩種溫室氣體，其工藝過程涉及如下反應(yīng)：
主反應(yīng)：CH₄（g）+CO₂（g）?2CO（g）+2H₂（g）ΔH₁
副反應(yīng)：CO₂（g）+H₂（g）?CO（g）+H₂O（g）ΔH₂=+41.2kJ?mol^-1
CH₄（g）+

1

2

O₂（g）?CO（g）+2H₂（g）ΔH₃=-35.6kJ?mol^-1
（1）已知2H₂（g）+O₂（g）═2H₂O（g）ΔH₄=-484kJ?mol^-1，則ΔH₁=

+247.6

+247.6

kJ?mol^-1。
（2）一定條件下，向體積為VL的密閉容器中通入CH₄、CO₂各1.0mol及少量O₂，測得不同溫度下反應(yīng)平衡時各產(chǎn)物的產(chǎn)量如圖所示則圖中a代表產(chǎn)物

CO

CO

。當(dāng)溫度高于900K時，H₂O的產(chǎn)量隨溫度升高而下降的主要原因是

高于900K時，以反應(yīng)④為主，反應(yīng)④是放熱反應(yīng)，升高溫度，平衡逆向進行，H₂O的含量減小

高于900K時，以反應(yīng)④為主，反應(yīng)④是放熱反應(yīng)，升高溫度，平衡逆向進行，H₂O的含量減小

。（3）在溫度為T℃、原料組成為n（CO₂）：n（CH₄）=1：1時，初始總壓為100kPa的恒容密閉容器中僅發(fā)生主反應(yīng)，體系達到平衡時H₂的分壓為40kPa。則CH₄的平衡轉(zhuǎn)化率為

40%

40%

，平衡常數(shù)K_p=

2844

2844

（取整數(shù)）。
Ⅱ．利用熱解H₂S和CH₄的混合氣體可獲得氫源，將H₂S和CH₄的混合氣體導(dǎo)入石英管反應(yīng)器熱解，發(fā)生如下反應(yīng)：
反應(yīng)Ⅰ．2H₂S（g）?2H₂（g）+S₂（g）ΔH=+170kJ?mol^-1
反應(yīng)Ⅱ．CH₄（g）+S₂（g）?CS₂（g）+2H₂（g）ΔH=+64kJ?mol^-1
總反應(yīng)：2H₂S（g）+CH₄（g）?CS₂（g）+4H₂（g）。
（4）投料按體積之比

V

（

H

2

S

）

V

（

C

H

4

）

=2，并用N₂稀釋，壓強為pkPa,不同溫度下反應(yīng)相同時間后，測得H₂和CS₂的體積分數(shù)如下表：

溫度/℃	950	1000	1050	1100	1150
H2的體積分數(shù)/%	0.5	1.5	3.6	5.5	8.5
CS2的體積分數(shù)/%	0.0	0.0	0.1	0.4	1.8

①在1000℃、pkPa時，若保持通入的H₂S的體積分數(shù)[

V

（

H

2

S

）

V

（

H

2

S

）

+

V

（

C

H

4

）

+

V

（

N

2

）

]不變，提高投料比

V

（

H

2

S

）

V

（

C

H

4

）

，則H₂S的轉(zhuǎn)化率

不變

不變

（填“增大”、“減小”或“不變”）。
②實驗測定，在950～1150℃內(nèi)（其他條件不變）S₂（g）的體積分數(shù)隨溫度升高先增大后減小，其原因可能是

低溫段，只發(fā)生反應(yīng)Ⅰ，溫度升高，S₂（g）的體積分數(shù)增大，在高溫段，溫度升高，反應(yīng)Ⅱ消耗S₂（g）的速率大于反應(yīng)Ⅰ生成S₂（g）的速率，故S₂（g）的體積分數(shù)減小

低溫段，只發(fā)生反應(yīng)Ⅰ，溫度升高，S₂（g）的體積分數(shù)增大，在高溫段，溫度升高，反應(yīng)Ⅱ消耗S₂（g）的速率大于反應(yīng)Ⅰ生成S₂（g）的速率，故S₂（g）的體積分數(shù)減小

。