合成氣的生產(chǎn)和應(yīng)用在化學(xué)工業(yè)中有極為重要的地位?；卮鹣铝袉?wèn)題：
（1）利用合成氣（主要成分CO、CO₂和H₂）在催化劑作用下合成甲醇，可能發(fā)生的反應(yīng)有：
①CO₂（g）+3H₂（g）?CH₃OH（g）+H₂O（g）△H₁=-63kJ?mol^-1
②CO₂（g）+H₂（g）?CO（g）+H₂O（g）△H₂
③CH₃OH（g）?CO（g）+2H₂（g）△H₃
已知部分化學(xué)鍵鍵能數(shù)據(jù)如表：

化學(xué)鍵	H-H	C=O	CO	O-H
鍵能（kJ?mol-1）	436	803	1076	465

則△H₃=

+99

+99

kJ?mol^-1。
（2）工業(yè)上可用CH₄-H₂O催化重整法制備合成氣，其原理為：
反應(yīng)ⅰ：CH₄（g）+H₂O（g）?CO（g）+3H₂（g）
反應(yīng)ⅱ：CO（g）+H₂O（g）?CO₂（g）+H₂（g）
將1mol CH₄（g）和1mol H₂O（g）充入溫度恒為298K、壓強(qiáng)恒為100kPa的密閉容器中，發(fā)生反應(yīng)ⅰ，不考慮反應(yīng)ⅱ的發(fā)生。反應(yīng)ⅰ中，正反應(yīng)速率v_正=k_正×p（CH₄）×p（H₂O），p為分壓（分壓=總壓×物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)）。若該條件下k_正=4.5×10^-4kPa^-1?s^-1，當(dāng)CH₄分解率為20%時(shí)，v_正=

0.5

0.5

kPa?s^-1。
（3）CO₂和CH₄在一定條件下反應(yīng)也可制得合成氣。在1.0L密閉容器中充入1.0mol CH₄和1.0mol CO₂，在一定條件下發(fā)生反應(yīng)CH₄（g）+CO₂（g）?2CO（g）+2H₂，測(cè)得CH₄的平衡轉(zhuǎn)化率與溫度及壓強(qiáng)的關(guān)系如圖1所示。

①比較壓強(qiáng)大?。簆₁

＜

＜

p₃。（填“＞”、“＜”或“=”）
②若要提高CH₄的平衡轉(zhuǎn)化率，可采取的措施有

升高溫度

升高溫度

，

減小壓強(qiáng)

減小壓強(qiáng)

。（任寫(xiě)兩條）
③若p₄=2.0MPa,則x點(diǎn)的平衡常數(shù)K_p=

16

9

（MPa）²

16

9

（MPa）²

。（用平衡分壓代替平衡濃度計(jì)算）
（4）科學(xué)家設(shè)計(jì)了一種電解裝置，能將甘油（C₃H₈O₃）和二氧化碳轉(zhuǎn)化為甘油醛（C₃H₆O₃）和合成氣，裝置如圖2所示。
①催化電極b應(yīng)與電源

負(fù)

負(fù)

（填“正”或“負(fù)”）極相連。
②電解一段時(shí)間后，催化電極a附近的pH值將

減小

減小

（填“增大”、“減小”或“不變”），用電極反應(yīng)方程式解釋原因：

C₃H₈O₃-2e^-+2CO₃^2-=C₃H₆O₃+2HCO₃^-

C₃H₈O₃-2e^-+2CO₃^2-=C₃H₆O₃+2HCO₃^-

。
③當(dāng)外電路轉(zhuǎn)移2mol e^-時(shí)，生成的合成氣在標(biāo)況下的體積為

22.4L

22.4L

。