我国政府承诺二氧化碳排放在2030年前达到峰值，2060年前实现碳中和，彰显作为大国的担当和责任。CH₄-CO₂催化重整对温室气体的减排具有重要意义，其反应为CH₄（g）+CO₂（g）⇌2CO（g）+2H₂（g）ΔH。回答下列问题：
（1）已知：①CH₄（g）+2O₂（g）⇌CO₂（g）+2H₂O（g）ΔH₁=-890.3kJ⋅mol^-1
②2CO（g）+O₂（g）⇌2CO₂（g）ΔH₂=-566kJ⋅mol^-1
③2H₂（g）+O₂（g）⇌2H₂O（g）ΔH₃=-483.6kJ⋅mol^-1
则CH₄（g）+CO₂（g）⇌2CO（g）+2H₂（g）ΔH=

+159.3

+159.3

kJ⋅mol^-1。
（2）恒容密闭容器中可逆反应CH₄（g）+CO₂（g）⇌2CO（g）+2H₂（g）达到平衡状态的标志是

D

D

（填序号）。
A．单位时间内生成1molCH₄的同时消耗2molCO
B．混合气体的密度不再改变
C．反应速率v（CH₄）：v（CO₂）：v（CO）：v（H₂）=1：1：2：2
D．混合气体的平均相对分子质量不再改变
（3）容器容积为1L，控制CH₄和CO₂初始投料量分别为2mol和3mol,发生反应：CH₄（g）+CO₂（g）⇌2CO（g）+2H₂（g），甲烷的平衡转化率与温度、压强的关系如图甲所示。

则X代表

温度

温度

（填“温度”或“压强”）；L₁

小于

小于

L₂（填“大于”或“小于”），并请说出理由：

该反应是气体分子数增大的反应，温度相同时，压强越大，甲烷的平衡转化率越小

该反应是气体分子数增大的反应，温度相同时，压强越大，甲烷的平衡转化率越小

；b点反应的平衡常数为

8

8

。
（4）500℃下，将CH₄和CO₂的混合气体（投料比为1：1）按一定流速通过盛有炭催化剂的反应器，测得CH₄的转化率受炭催化剂颗粒大小的影响如图乙所示（注：目数越大，表示炭催化剂颗粒越小）。

由图乙可知，75min后CH₄转化率与炭催化剂目数的关系为

目数越大，甲烷转化率越大

目数越大，甲烷转化率越大

，原因是

催化剂目数越大，催化剂的颗粒越小，原料气与催化剂的接触越充分

催化剂目数越大，催化剂的颗粒越小，原料气与催化剂的接触越充分

。
（5）①温度为T₁℃时，CH₄（g）+CO₂（g）⇌2CO（g）+2H₂（g）K=100。
实验测得：v_正=k_正c（CH₄）⋅c（CO₂），v_逆=k_逆c²（CO）⋅c²（H₂），k_正、k_逆为速率常数。T₁℃时，k_正=

100k_逆

100k_逆

（以k_逆表示）。
②当温度改变为T₂℃时，k_正=105k_逆，则T₂℃时平衡压强

＞

＞

T₁℃时平衡压强（填“＞”“＜”或“=”），理由是

该反应正反应是吸热反应，温度越大，平衡常数越大，K（T₂）＞K（T₁），则T₂＞T₁，温度升高，反应向正反应方向进行，气体分子数增多，压强增大

该反应正反应是吸热反应，温度越大，平衡常数越大，K（T₂）＞K（T₁），则T₂＞T₁，温度升高，反应向正反应方向进行，气体分子数增多，压强增大

。