为了实现碳达峰和碳中和目标，二氧化碳的高效利用成为研究的热点。某研究小组采用双合金团簇催化甲烷干法重整法（DRM）取得了良好的效果。已知：CH₄、H₂、CO的燃烧热分别为-890.3kJ/mol、-285.8kJ/mol,-283kJ/mol。
（1）甲烷干法重整（DRM）反应为CH₄（g）+CO₂（g）⇌2CO（g）+2H₂（g）△H，则△H=

+247.3kJ/mol

+247.3kJ/mol

。
（2）通过大量的研究Pt₁₂Ni、Sn₁₂Ni、Cu₁₂Ni三种双金属合金团簇可用于催化DRM反应，在催化剂表面涉及多个基元反应，分别为过程1：甲烷逐步脱氢，过程2：CO₂的活化（包括直接活化和氢诱导活化），过程3：C*和CH*的氧化，过程4：扩散吸附反应。其反应机理如图1所示。

则CO₂的氢诱导活化反应方程式为

CO₂*+H*=CO*+OH*

CO₂*+H*=CO*+OH*

，过程3的最终产物为

CO*

CO*

，过程4发生扩散吸附的微粒为

H*和OH*

H*和OH*

。
（3）三种催化剂催化甲烷脱氯过程的能量变化如图2所示：

①甲烷脱氢过程中最大活化能步骤为

CH₃*=CH₂*+H*

CH₃*=CH₂*+H*

。（用反应方程式表示）
②Sn₁₂Ni、Pt₁₂Ni、Cu₁₂Ni三种催化剂催化甲烷脱氢过程的脱氢速率分别为v₁、v₂、v₃，则脱氢速率由大到小的顺序为

v₂＞v₃＞v₁

v₂＞v₃＞v₁

。
③Sn₁₂Ni双金属团簇具有良好的抗积碳作用，有效抑制碳沉积对催化剂造成的不良影响，请结合图示解释原因：

脱氢反应第4步为CH*=C*+H*，发生该步反应，三种催化剂中Sn₁₂Ni需要克服的活化能最大，反应不易发生，故产生的积碳较少

脱氢反应第4步为CH*=C*+H*，发生该步反应，三种催化剂中Sn₁₂Ni需要克服的活化能最大，反应不易发生，故产生的积碳较少

。
（4）已知：甲烷干法重整（DRM）过程中发生副反应CO₂（g）+H₂（g）⇌CO（g）+H₂O（g）△H＞0，T℃时，在恒压反应器中，通入2molCH₄和1molCO₂，总压强为p₀，平衡时甲烷的转化率为40%，H₂O的分压为p。
①关于上述平衡体系，下列说法正确的是

CD

CD

（填标号）。
A．n（CH₄）：n（CO₂）=2：1
B．将H₂O（g）液化，可以提高主反应的速率
C．若反应在恒容条件下进行，甲烷转化率小于40%
D．若降低反应温度，主、副反应均逆向进行
②DRM反应的K_p=

（

8

p

0

23

+

P

）

2

×

（

8

p

0

23

-

P

）

2

6

p

0

23

×

（

p

0

23

-

P

）

（

8

p

0

23

+

P

）

2

×

（

8

p

0

23

-

P

）

2

6

p

0

23

×

（

p

0

23

-

P

）

（列出计算式即可，分压=总压×物质的量分数）。