CH₄-CO₂重整反应[CH₄（g）+CO₂（g）=2CO（g）+2H₂（g）ΔH=+247kJ•mol^-1]可以生成合成气。如何减少反应过程中的积炭，是研究的热点之一。某条件下，发生主反应的同时，还发生了积炭反应：CO歧化：2CO（g）═CO₂（g）+C（s）ΔH₁CH₄裂解：CH₄（g）═C（s）+2H₂（g）ΔH₂

（1）对上述两个积炭反应分别进行计算，得到以下温度和压强对积炭反应中平衡炭量的影响图，其中表示温度和压强对CH₄裂解反应中平衡炭量影响的是

图a

图a

（填“图a”或“图b”），ΔH₁

＜

＜

0（填“＞”或“＜”），

低温

低温

（填“高温”或“低温”）有利于CO歧化反应自发进行。
（2）实验表明，在重整反应中，为抑制积炭产生，应选用高温、低压条件，由此可推断，该重整反应过程中的积炭主要由

CO歧化

CO歧化

反应产生。
（3）一定条件下，CH₄裂解的反应历程如图c所示。该历程分

4

4

步进行，其中决定CH₄裂解反应快慢的基元反应

CH=C+H或CH+3H=C+4H

CH=C+H或CH+3H=C+4H

（写出化学方程式）。

（4）同温下，某研究小组分别在容积相等的两个恒容密闭容器中加入一定量的反应物，控制反应条件使其仅发生CH₄-CO₂重整反应，获得如下数据：

容器编号	起始时各物质的物质的量/mol				CH4 平衡转化率	达到平衡时体系的压强/MPa	达到平衡时体系能量的变化
	CH4	CO2	CO	H2
ⅰ	1	2	0	0		P	吸收热量： 123.5kJ
ⅱ	2	4	0	0	α

①容器ⅰ中反应达到平衡时，生成CO的物质的量为

1mol

1mol

，容器ⅱ中反应达到平衡状态过程中吸收的热量

＜

＜

，247kJ（填“＞”、“＜”或“=”）。
②容器ⅰ的容积变为原来的一半，则CH₄平衡转化率

=

=

α（填“＞”“＜”或“=”）。
③计算容器ⅱ中反应的平衡常数K_p=

P

2

12

P

2

12

（MPa）²（用平衡分压代替平衡浓度计算，分压=总压×物质的量分数）。