CO₂和CH₄是两种主要的温室气体，以CH₄和CO₂为原料制造更高价值的化学产品是用来缓解温室效应的研究方向，回答下列问题：
（1）工业上CH₄-H₂O催化重整是目前大规模制取合成气（CO和H₂混合气称为合成气）的重要方法，其原理为：
反应Ⅰ：CH₄（g）+H₂O（g）⇌CO（g）+3H₂（g）；△H₁=+206.4kJ•mol^-1
反应Ⅱ：CO（g）+H₂O（g）⇌CO₂（g）+H₂（g）；△H₂=-41kJ•mol^-1
CH₄（g）和H₂O（g）反应生成CO₂（g）和H₂（g）的热化学方程式是

CH₄（g）+2H₂O（g）⇌CO₂（g）+4H₂（g）△H=+165.4kJ•mol^-1

CH₄（g）+2H₂O（g）⇌CO₂（g）+4H₂（g）△H=+165.4kJ•mol^-1

。
（2）将1mol CH₄（g）和1mol H₂O（g）加入恒温恒压的密闭容器中（温度298K、压强100kPa），发生反应Ⅰ，不考虑反应Ⅱ的发生，该反应中，正反应速率v_正=k_正×p（CH₄）×p（H₂O），p为分压（分压=总压×物质的量分数），若该条件下k_正=4.5×10^-4kPa^-1•s^-1，当CH₄分解20%时，v_正=

0.5

0.5

kPa•s^-1。
（3）将CO₂和CH₄在一定条件下反应可制得合成气，在1L密闭容器中通入CH₄与CO₂，使其物质的量浓度均为1.0mol•L^-1，在一定条件下发生反应：CH₄（g）+CO₂（g）⇌2CO（g）+2H₂（g），测得CH₄的平衡转化率与温度及压强的关系如图1所示：

①压强P₁、P₂、P₃、P₄由小到大的关系为

p₁＜p₂＜p₃＜p₄

p₁＜p₂＜p₃＜p₄

。
②对于气相反应，用某组分（B）的平衡压强p（B）代替物质的量浓度c（B）也可表示平衡常数（记作K_p），如果P₄=2MPa,求x点的平衡常数K_p=

16

9

（MPa）²

16

9

（MPa）²

（用平衡分压代替平衡浓度计算）。
③下列措施中能使平衡正向移动的是

acd

acd

（填字母）。
a.升高温度   b.增大压强  c.保持温度、压强不变，充入He   d.恒温、恒容，再充入1mol CO₂和1mol CH₄
（4）科学家还研究了其他转化温室气体的方法，利用如图2所示装置可以将CO₂转化为气体燃料紫外光CO（电解质溶液为稀硫酸），该装置工作时，M为

负

负

极（填“正”或“负”），导线中通过2mol电子后，假定体积不变M极电解质溶液的pH

不变

不变

（填“增大”、“减小”或“不变”），N极电解质溶液变化的质量△m=

18

18

g。