CH₄-CO₂催化重整合成CO、H₂可有效減少碳排放。其主要反應(yīng)如下：
反應(yīng)ⅠCH₄（g）+CO₂（g）═2CO（g）+2H₂（g）△H=247.3kJ?mol^-1
反應(yīng)ⅡCO₂（g）+H₂（g）═CO（g）+H₂O（g）△H=41.0kJ?mol^-1
（1）將一定最CH₄與CO₂充入密閉容器中，若僅發(fā)生上述兩個(gè)反應(yīng)，則反應(yīng)達(dá)到平衡的標(biāo)志是

BD

BD

（填序號(hào)）。
A．恒溫恒容條件下，氣體的密度不變
B．恒溫恒容條件下，氣體的壓強(qiáng)不變
C．恒溫恒容條件下，CO和H₂的濃度相等
D．絕熱恒容條件下，反應(yīng)體系的溫度不變
（2）反應(yīng)III為CH₄（g）+3CO₂（g）═4CO（g）+2H₂O（g），該反應(yīng)的△H=

329.3

329.3

kJ?mol^-1，平衡常數(shù)表達(dá)式為K=

c

4

（

CO

）

×

c

2

（

H

2

O

）

c

（

CH

4

）

×

c

3

（

CO

）

c

4

（

CO

）

×

c

2

（

H

2

O

）

c

（

CH

4

）

×

c

3

（

CO

）

。
（3）圖1為反應(yīng)溫度、進(jìn)料

n

（

CO

2

）

n

（

CH

4

）

對(duì)反應(yīng)出口合成氣中

n

（

H

2

）

n

（

CO

）

的影響。

①850℃時(shí)，圖1中曲線a、b、c所示

n

（

CO

2

）

n

（

CH

4

）

由大到小的關(guān)系是

c＞b＞a

c＞b＞a

，理由是

一定溫度下，

n

（

CO

2

）

n

（

CH

4

）

越大，反應(yīng)II消耗的H₂越多，生成的CO越多，

n

（

H

2

）

n

（

CO

）

值越小

一定溫度下，

n

（

CO

2

）

n

（

CH

4

）

越大，反應(yīng)II消耗的H₂越多，生成的CO越多，

n

（

H

2

）

n

（

CO

）

值越小

。
②當(dāng)溫度大于850℃時(shí)，曲線c出現(xiàn)如圖變化的原因可能是

反應(yīng)I、II均為吸熱反應(yīng)，溫度升高，反應(yīng)I、II均向正反應(yīng)方向移動(dòng)；升溫對(duì)反應(yīng)II的促進(jìn)作用大于反應(yīng)I

反應(yīng)I、II均為吸熱反應(yīng)，溫度升高，反應(yīng)I、II均向正反應(yīng)方向移動(dòng)；升溫對(duì)反應(yīng)II的促進(jìn)作用大于反應(yīng)I

。
（4）固體氧化物燃料電池利用CH₄為原料，直接在電極上氧化合成CO、H₂。其反應(yīng)原理如圖2所示，寫出電極m上發(fā)生反應(yīng)的電極方程式

CH₄-2e^-+O^2-=CO+2H₂

CH₄-2e^-+O^2-=CO+2H₂

；若電極m上通入CH₄的速率過快或過慢均會(huì)使CO、H₂產(chǎn)率降低。其原因是

流速過快，CH₄在電極表面停留時(shí)間短，反應(yīng)不完全；流速過慢，CH₄可能轉(zhuǎn)化為H₂O與CO₂

流速過快，CH₄在電極表面停留時(shí)間短，反應(yīng)不完全；流速過慢，CH₄可能轉(zhuǎn)化為H₂O與CO₂

。