甲烷和二氧化碳在催化剂作用下可以转化为合成气（主要包含H2、CO和少量H2O的混合气体）。
主反应为：Ⅰ.CH4（g）+CO2（g）⇌2CO（g）+2H2（g） ΔH1=+247kJ/mol
主要副反应有：Ⅱ.CO2（g）+H2（g）⇌CO（g）+H2O（g） ΔH2=+41.2kJ/mol
Ⅲ.CH4 （g）⇌C（s）+2H2（g） ΔH3=+74.8kJ/mol
Ⅳ.CO（g）+H2（g）⇌C（s）+H2O（g） ΔH4=-175kJ/mol
（1）写出甲烷和水蒸气反应生成CO和氢气的热化学方程式 CH4（g）+H2O（g）⇌CO（g）+3H2（g） ΔH=+205.8kJ/molCH4（g）+H2O（g）⇌CO（g）+3H2（g） ΔH=+205.8kJ/mol。
（2）下列说法正确的是 CC。
A．其它条件一定，减小压强，有利于主反应平衡Ⅰ向逆方向进行，平衡常数减小
B．其它条件一定时，不断增大n（CO2）n（CH4）的值，不仅可以提高CH4的转化率，CO和H2百分含量也会更高
C．使用催化剂不能提高主反应的平衡转化率
D．由主反应知，及时分离出产物，平衡正向进行，正反应速率提高
（3）在压强为2MPa,投料比为1：1的条件下，图a是原料的平衡转化率随温度变化的变化曲线；图b是不同温度下，反应平衡时气体产物的体积分数随温度变化的变化曲线。
②当温度低于1250K时，原料的平衡转化率CH4小于CO2，原因可能是 温度低于1250K时副反应中主要发生CO2+H2⇌CO+H2O，也消耗CO2温度低于1250K时副反应中主要发生CO2+H2⇌CO+H2O，也消耗CO2。
②图b中A和B分别代表产物 COCO和 H2H2，当温度高于1050K，H2O的含量随温度升高而下降的主要原因是 当温度高于1050 K，升高温度，更有利于反应Ⅳ逆向进行，H2O的含量下降当温度高于1050 K，升高温度，更有利于反应Ⅳ逆向进行，H2O的含量下降。
③温度为1200K时，反应Ⅳ的平衡常数Kp=0.31MPa-10.31MPa-1（用分压计算，分压=总压×物体积分数，保留两位小数。）
（4）在0.1MPa、1.0MPa和4.0MPa压强下，CH4平衡转化率α随温度的变化如图c所示，则P1＜＜P3（填“＞”或“＜”或“=”），判断的依据是 反应Ⅰ和Ⅲ都是气体分子数增大的反应，气体条件不变时，增大压强由利于平衡逆向进行，CH4的的转化率减小，所以P1＜P3反应Ⅰ和Ⅲ都是气体分子数增大的反应，气体条件不变时，增大压强由利于平衡逆向进行，CH4的的转化率减小，所以P1＜P3。
n
（
C
O
2
）
n
（
C
H
4
）
【答案】CH4（g）+H2O（g）⇌CO（g）+3H2（g） ΔH=+205.8kJ/mol；C；温度低于1250K时副反应中主要发生CO2+H2⇌CO+H2O，也消耗CO2；CO；H2；当温度高于1050 K，升高温度，更有利于反应Ⅳ逆向进行，H2O的含量下降；0.31MPa-1；＜；反应Ⅰ和Ⅲ都是气体分子数增大的反应，气体条件不变时，增大压强由利于平衡逆向进行，CH4的的转化率减小，所以P1＜P3
【解答】
【点评】
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（2）电解过程要消耗大量的电能，而使用微生物作催化剂在阳光下也能分解水．
2H2O（1）2H2（g）+O2（g）△H 1 2H2O（1）通电2H2（g）+O2（g）△H2光照催化剂
以上反应的△H1△H2（选填“＜”、“＞”或“=”）
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