全球大气CO₂浓度升高对人类生产、生活产生了影响，碳及其化合物的资源化利用成为研究热点。回答下列问题：
（1）已知25℃时，大气中的CO₂溶于水存在以下过程：
①CO₂（g）⇌CO₂（aq）
②CO₂（aq）+H₂O（l）⇌H⁺（aq）+

HCO

-

3

（aq）K
过程①的ΔH

＜

＜

0（填“＞”“＜”或“=”）。溶液中CO₂的浓度与其在大气中的分压（分压=总压×物质的量分数）成正比，比例系数为ymol⋅L^-1⋅kPa^-1。当大气压强为pkPa,大气中CO₂（g）的物质的量分数为x时，溶液中H⁺的浓度为

K

pxy

K

pxy

mol⋅L^-1（忽略

HCO

-

3

和水的电离）。
（2）焦炭与水蒸气可在高温下反应制H₂。
反应Ⅰ：C（s）+H₂O（g）⇌CO（g）+H₂（g）ΔH₁=+131.3kJ⋅mol^-1 K₁
反应Ⅱ：C（s）+2H₂O（g）⇌CO₂（g）+2H₂（g）ΔH₂=+90.3kJ⋅mol^-1 K₂
反应Ⅲ：CO（g）+H₂O（g）⇌CO₂（g）+H₂（g）ΔH₃=-41.0kJ⋅mol^-1 K₃
①上述反应的化学平衡常数随温度变化的关系如图所示，表示K₁、K₂、K₃的曲线分别是c、

b

b

、

d

d

。

②研究表明，反应Ⅲ的速率方程为

v

=

k

[

x

（

CO

）

⋅

x

（

H

2

O

）

-

x

（

C

O

2

）

⋅

x

（

H

2

）

K

p

]

，x表示相应气体的物质的量分数，K_p为平衡常数（用平衡分压代替平衡浓度计算），k为反应的速率常数。在气体物质的量分数和催化剂一定的情况下，反应速率随温度的变化如图所示。根据速率方程分析T＞T_m时，v逐渐下降的原因是

升高温度，k增大使v提高，K_p减小使v降低，T＞T_m时K_p减小对v的降低大于k增大对v的提高

升高温度，k增大使v提高，K_p减小使v降低，T＞T_m时K_p减小对v的降低大于k增大对v的提高

。

（3）甲烷干法重整制H₂同时存在如下反应：
主反应：CH₄（g）+CO₂（g）⇌2CO（g）+2H₂（g）ΔH₁
副反应：CO₂（g）+H₂（g）⇌CO（g）+H₂O（g）ΔH₂
温度为T℃，压强为p₀的恒压密闭容器中，通入2molCH₄和1molCO₂发生上述反应。平衡时H₂O（g）的分压为p₁，甲烷的转化率为40%。
①下列说法正确的是

B

B

（填标号）。
A．ΔH₁和ΔH₂不变，说明反应达到平衡状态
B．相同条件下，主反应的速率大于副反应，说明主反应的活化能小
C．选用合适的催化剂可以提高主反应的选择性，增大甲烷的平衡转化率
D．平衡后，若增大压强，主反应平衡逆向移动，副反应平衡不移动
②平衡时混合气体的总物质的量为

4.6

4.6

mol,主反应的平衡常数K_p=

（

8

p

0

23

+

p

1

）

2

×

（

8

p

0

23

-

p

1

）

2

（

p

0

23

-

p

1

）

×

6

p

0

23

（

8

p

0

23

+

p

1

）

2

×

（

8

p

0

23

-

p

1

）

2

（

p

0

23

-

p

1

）

×

6

p

0

23

（用含p₀和p₁的计算式表示）。