甲烷水汽重整反应是我国主要的制氢技术，有关反应如下：
反应i：CH₄（g）+H₂O（g）⇌CO（g）+3H₂（g）ΔH₁=akJ⋅mol^-1；
反应ii：CO（g）+H₂O（g）⇌CO₂（g）+H₂（g）ΔH₂=bkJ⋅mol^-1。
回答下列问题：
（1）反应i、反应ii的平衡常数分别为K₁=1.198×

e

-

26830

273

+

T

、K₂=1.767×

e

1000

273

+

T

，反应温度为T℃。
①b

＜

＜

（填“＜”或“＞”）0。
②对于反应i,v_正=k_正（CH₄）⋅c（H₂O），v_逆=k_逆c（CO）⋅c³（H₂）（k_正、k_逆为速率常数，仅与温度有关）。向等压密闭容器中充入2molCH₄、2molH₂O仅发生反应i,达到平衡后生成1molCO和3molH₂。下列说法不正确的是

D

D

（填标号）。
A.CO的体积分数保持不变能判断反应处于平衡状态
B.及时分离出CO，有利于提高甲烷的转化率
C.1000℃时，k_正一定小于k_逆
D.其他条件不变，达平衡后再向容器中充入1molCH₄，1molH₂O、1molCO、3molH₂，则v_正＞v_逆
（2）一定温度下，向恒容密闭反应器中通入CH₄和H₂O（g），起始时CH₄和H₂O（g）的分压分别为1MPa、3MPa,发生反应i和反应ii。反应进行t₁min时达到平衡状态，此时CO、CO₂的分压分别为mMPa、nMPa。
①H₂（g）的平衡分压为

3m+4n

3m+4n

MPa（用含m,n的代数式表示，下同）。
②反应ii的K_p=

n

（

3

m

+

4

n

）

m

（

3

-

m

-

2

n

）

n

（

3

m

+

4

n

）

m

（

3

-

m

-

2

n

）

（用平衡时各物质的分压代替物质的量浓度）。
（3）复合载氧体可以氧化甲烷制取合成气（CO、H₂），如图为350℃时载氧体的质量与时间的关系[一定条件下有积碳反应发生，反应iii：2CO（g）⇌CO₂（g）+C（s）或反应iv：CH₄（g）⇌C（s）+2H₂（g）]。

①从开始到13min的时候，曲线呈下降趋势的原因主要是甲烷还原载氧体，载氧体失去氧而出现失重的情况；反应在13～15min时，出现了一个短暂的小平台，其主要的原因是

复合载氧体失去氧的质量与积碳的质量相等

复合载氧体失去氧的质量与积碳的质量相等

。
②已知ΔG=-RTlnK，反应iii和反应iv的lnK与温度的关系如图所示，则350℃时，主要发生的积碳反应是

反应iv

反应iv

，共理由是

350℃时，反应iii的ΔG＞0，几乎不能自发进行，而反应iv的ΔG＜0，能正向自发。

350℃时，反应iii的ΔG＞0，几乎不能自发进行，而反应iv的ΔG＜0，能正向自发。

。