氢能是一种极具发展潜力的清洁能源，CH₄-H₂O催化重整是目前大规模制取氢气的重要方法。
（1）CH₄-H₂O催化重整：
反应Ⅰ：CH₄（g）+H₂O（g）⇌CO（g）+3H₂（g）ΔH₁=+210kJ⋅mol^-1
反应Ⅱ：CO（g）+H₂O（g）⇌CO₂（g）+H₂（g）ΔH₂=-41kJ⋅mol^-1
①提高CH₄平衡转化率的条件是

c

c

。
a.增大压强
b.加入催化剂
c.增大水蒸气浓度
②CH₄、H₂O催化重整生成CO₂、H₂的热化学方程式是

CH₄（g）+2H₂O⇌CO₂（g）+4H₂（g）△H=+169kJ•mol^-1

CH₄（g）+2H₂O⇌CO₂（g）+4H₂（g）△H=+169kJ•mol^-1

。
③已知800℃时，反应的平衡常数K=1。该温度下在1L密闭容器中，将2.0molCO与8.0molH₂O混合加热到反应发生，达到平衡时CO的浓度为

0.4mol•L^-1

0.4mol•L^-1

，H₂O的转化率为

20%

20%

。
（2）实验发现，其他条件不变，相同时间内，向催化重整体系中投入一定量的CaO可以明显提高H₂的百分含量。做对比实验，结果如图所示：

投入CaO时，H₂百分含量增大的原因是：

CaO可吸收CO₂，c（CO₂）减小，使生成H₂的反应正向移动，H₂百分含量增大

CaO可吸收CO₂，c（CO₂）减小，使生成H₂的反应正向移动，H₂百分含量增大

。
（3）反应中催化剂活性会因积炭反应而降低，相关数据如下表：

反应	Ⅰ	Ⅱ
	CH4（g） 积碳 消碳 C（s）+2H2（g）	2CO（g） 积碳 消碳 C（s）+CO2（g）
ΔH（kJ⋅mol-1）	+75	-173

①研究发现，如果反应Ⅰ不发生积炭过程，则反应Ⅱ也不会发生积炭过程。因此，若保持催化剂的活性，可适当采取降温的方法，请结合表中数据解释原因

适当降低温度，平衡Ⅰ逆向进行，平衡Ⅱ正向进行，减少积碳的形成

适当降低温度，平衡Ⅰ逆向进行，平衡Ⅱ正向进行，减少积碳的形成

。
②如果均发生了Ⅰ、Ⅱ的积炭反应，通入过量水蒸气能有效清除积炭，反应的化学方程式是

C+H₂O

高温

CO+H₂

C+H₂O

高温

CO+H₂

。