我國(guó)在南海北部神狐海域進(jìn)行的可燃冰（甲烷的水合物）試采獲得成功。甲烷是一種重要的化工原料。甲烷重整是提高甲烷利用率的重要方式。
回答下列問題：
（1）CH₄（g）+H₂O（g）?CO（g）+3H₂（g） ΔH=+205.9kJ?

mo

-

1

1

①
CO（g）+H₂O（g）?CO₂（g）+H₂（g）            ΔH₂=-41.2kJ?mol^-1②
寫出CH₄與CO₂反應(yīng)生成CO和H₂的熱化學(xué)方程式：

CH₄（g）+CO₂（g）?2CO（g）+H₂（g）ΔH=+247.1kJ/mol

CH₄（g）+CO₂（g）?2CO（g）+H₂（g）ΔH=+247.1kJ/mol

。
（2）高溫下，在1L密閉容器中通入1mol甲烷，發(fā)生如下反應(yīng)：2CH₄?C₂H₆+H₂。反應(yīng)在初期階段的速率方程為v=kc（CH₄），其中k為反應(yīng)速率常數(shù)。
①設(shè)反應(yīng)開始時(shí)的反應(yīng)速率為v₁，甲烷的轉(zhuǎn)化率為α?xí)r的反應(yīng)速率為v₂，則

v

2

v

1

=

1-α

1-α

。
②對(duì)于處于初期階段的該反應(yīng)，下列說法正確的是

A

A

（填字母）。
A.v與甲烷濃度成正比
B.壓強(qiáng)不變時(shí)，反應(yīng)到達(dá)平衡狀態(tài)
C.乙烷的生成速率逐漸增大
D.k與溫度無關(guān)
③平衡時(shí)，再通入1mol甲烷，則反應(yīng)的平衡常數(shù)K

不變

不變

（填“增大”“減小”或“不變”，下同），甲烷的轉(zhuǎn)化率α

不變

不變

。
（3）CH₄和CO₂都是比較穩(wěn)定的分子，科學(xué)家利用電化學(xué)裝置實(shí)現(xiàn)兩種分子的耦合轉(zhuǎn)化，其原理如圖1所示：

當(dāng)在某電極上生成的兩種有機(jī)物物質(zhì)的量之比為1：1時(shí)，該電極上的電極反應(yīng)式為

4CH₄+3O^2--6e^-=C₂H₄+C₂H₆+3H₂O

4CH₄+3O^2--6e^-=C₂H₄+C₂H₆+3H₂O

。CH₄和CO₂的物質(zhì)的量比為

4：3

4：3

。
（4）我國(guó)科學(xué)家對(duì)甲烷和水蒸氣催化重整反應(yīng)機(jī)理也進(jìn)行了廣泛研究，通常認(rèn)為該反應(yīng)分兩步進(jìn)行。第一步：CH₄催化裂解生成H₂和碳（或碳?xì)湮锓N），其中碳（或碳?xì)湮锓N）吸附在催化劑上，如CH₄→C_ads/[C（H）_n]_ads+（2-

n

2

）H₂；第二步：碳（或碳?xì)湮锓N）和H₂O反應(yīng)生成CO₂和H₂，如C_ads/[C（H）_n]_ads+2H₂O→CO₂+（2-

n

2

）H₂，反應(yīng)過程和能量變化殘圖如圖2：判斷

②

②

（填序號(hào)）過程加入催化劑，原因是

催化劑降低了活化能

催化劑降低了活化能

?？刂普麄€(gè)過程②反應(yīng)速率的是第Ⅱ步，其原因?yàn)?

第Ⅱ步的活化能大，反應(yīng)速率慢

第Ⅱ步的活化能大，反應(yīng)速率慢

。