化学链燃烧（CLC）是利用载氧体将空气中的氧传输至燃料的新技术，与传统燃烧方式相比，避免了空气和燃料的直接接触，有利于高效捕集CO₂。基于CuO/Cu₂O载氧体的甲烷化学链燃烧技术示意图如图。

空气反应器与燃料反应器中发生的反应分别为：
①2Cu₂O（s）+O₂（g）═4CuO（s）△H₁=-277kJ•mol^-1
②8CuO（s）+CH₄（g）═4Cu₂O（s）+CO₂（g）+2H₂O（g）△H₂=-348kJ•mol^-1
（1）反应CH₄（g）+2O₂（g）═CO₂（g）+2H₂O（g）△H=

-902

-902

kJ•mol^-1
（2）反应②的平衡常数表达式K=

c

（

C

O

2

）

•

c

2

（

H

2

O

）

c

（

C

H

4

）

c

（

C

O

2

）

•

c

2

（

H

2

O

）

c

（

C

H

4

）

。
（3）氧的质量分数：载氧体Ⅰ

＞

＞

（填“＞”、“=“或“＜”）载氧体Ⅱ。
（4）往盛有CuO/Cu₂O载氧体的刚性密闭容器中充入空气[氧气的物质的量分数x（O₂）为21%]，发生反应①。平衡时x（O₂）随反应温度T变化的曲线如图所示。985℃时O₂的平衡转化率α（O₂）=

58%

58%

（保留2位有效数字）。
（5）根据如图，x（O₂）随温度升高而增大的原因是

反应①为放热反应，升高温度，平衡逆向移动

反应①为放热反应，升高温度，平衡逆向移动

。反应温度必须控制在1030℃以下，原因是

温度高于1030℃时，x（O₂）大于21%，载氧体无法载氧

温度高于1030℃时，x（O₂）大于21%，载氧体无法载氧

。

（6）载氧体掺杂改性，可加快化学链燃烧速率，使用不同掺杂的CuO/Cu₂O载氧体，反应②活化能如下表所示。

载氧体掺杂物质	氧化铝	膨润土
活化能/kJ•mol-1	60±2.3	37.3±1.3

由表中数据判断：使用

膨润土

膨润土

（填“氧化铝”或“膨润土”）掺杂的载氧体反应较快；使用氧化铝或者膨润土掺杂的载氧体，单位时间内燃料反应器释放的热量分别为akJ、bkJ，则a

＜

＜

b（填“＞”“=”或“＜”）