CH₄与CO₂重整是CO₂利用的研究热点之一。该重整反应体系有以下反应：
Ⅰ．CO₂（g）+CH₄（g）⇌2CO（g）+2H₂（g）ΔH₁
Ⅱ．CO₂（g）+H₂（g）⇌CO（g）+H₂O（g）ΔH₂=+41.2kJ/mol
Ⅲ．CH₄（g）⇌C（g）+2H₂（g）ΔH₃（只在高温下自发进行）
（1）已知25℃、101kPa时CH₄（g）、CO（g）和H₂（g）的燃烧热分别为890.0kJ⋅mol^-1、283.0kJ⋅mol^-1和285.8kJ⋅mol^-1，则ΔH₁=

+247.6kJ⋅mol^-1

+247.6kJ⋅mol^-1

。ΔH₃

＞

＞

0（填“＞”或“＜”）。
（2）在一定压强和催化剂的条件下，将等物质的量的CO₂和CH₄通入重整反应器中，平衡时，CO₂、CH₄的物质的量分数及转化率随温度变化的关系如图1所示。

①平衡时CO₂的物质的量分数随温度变化的曲线是

a

a

（填标号）。
②温度高于1300K后，曲线d超过曲线c的可能原因为

曲线c、d分别代表CO₂和CH₄的转化率曲线，温度高于1300K后，升高温度有利于Ⅲ的进行，导致CH₄的转化率大于CO₂

曲线c、d分别代表CO₂和CH₄的转化率曲线，温度高于1300K后，升高温度有利于Ⅲ的进行，导致CH₄的转化率大于CO₂

。
（3）在pMPa时，将CO₂和CH₄按物质的量之比为1：1充入密闭容器中，分别在无催化剂和ZrO₂催化下反应相同时间，所得CO₂的转化率、催化剂活性与温度的关系如图2所示。
①a点CO₂转化率相等的原因是

催化剂失活

催化剂失活

。
②在900℃、ZrO₂催化条件下，将CO₂、CH₄、H₂O按物质的量之比为1：1：n充入密闭容器，CO₂的平衡转化率大于50%，原因是

压强恒定时，充入水蒸气，平衡右移，CO₂的平衡转化率a大于50%

压强恒定时，充入水蒸气，平衡右移，CO₂的平衡转化率a大于50%

。
（4）设K_p^r为相对压力平衡常数，用相对分压代替浓度即可得相对压力平衡常数的表达式[气体的相对分压等于其分压（单位为kPa）除以标准压强p₀（p₀=100kPa）]。某温度下反应Ⅲ的K_p^r=1，向恒容密闭容器中按投料比n（CO₂）：n（CH₄）=1：1充入原料气，初始总压为150kPa,发生反应Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ，体系达到平衡时H₂的分压为bkPa,则CH₄的平衡转化率为

1

-

b

2

7500

1

-

b

2

7500

。