甲烷水汽重整反應是我國主要的制氫技術，有關反應如下：
反應i：CH₄（g）+H₂O（g）?CO（g）+3H₂（g）ΔH₁=akJ?mol^-1；
反應ii：CO（g）+H₂O（g）?CO₂（g）+H₂（g）ΔH₂=bkJ?mol^-1。
回答下列問題：
（1）反應i、反應ii的平衡常數分別為K₁=1.198×

e

-

26830

273

+

T

、K₂=1.767×

e

1000

273

+

T

，反應溫度為T℃。
①b

＜

＜

（填“＜”或“＞”）0。
②對于反應i,v_正=k_正（CH₄）?c（H₂O），v_逆=k_逆c（CO）?c³（H₂）（k_正、k_逆為速率常數，僅與溫度有關）。向等壓密閉容器中充入2molCH₄、2molH₂O僅發生反應i,達到平衡后生成1molCO和3molH₂。下列說法不正確的是

D

D

（填標號）。
A.CO的體積分數保持不變能判斷反應處于平衡狀態
B.及時分離出CO，有利于提高甲烷的轉化率
C.1000℃時，k_正一定小于k_逆
D.其他條件不變，達平衡后再向容器中充入1molCH₄，1molH₂O、1molCO、3molH₂，則v_正＞v_逆
（2）一定溫度下，向恒容密閉反應器中通入CH₄和H₂O（g），起始時CH₄和H₂O（g）的分壓分別為1MPa、3MPa,發生反應i和反應ii。反應進行t₁min時達到平衡狀態，此時CO、CO₂的分壓分別為mMPa、nMPa。
①H₂（g）的平衡分壓為

3m+4n

3m+4n

MPa（用含m,n的代數式表示，下同）。
②反應ii的K_p=

n

（

3

m

+

4

n

）

m

（

3

-

m

-

2

n

）

n

（

3

m

+

4

n

）

m

（

3

-

m

-

2

n

）

（用平衡時各物質的分壓代替物質的量濃度）。
（3）復合載氧體可以氧化甲烷制取合成氣（CO、H₂），如圖為350℃時載氧體的質量與時間的關系[一定條件下有積碳反應發生，反應iii：2CO（g）?CO₂（g）+C（s）或反應iv：CH₄（g）?C（s）+2H₂（g）]。

①從開始到13min的時候，曲線呈下降趨勢的原因主要是甲烷還原載氧體，載氧體失去氧而出現失重的情況；反應在13～15min時，出現了一個短暫的小平臺，其主要的原因是

復合載氧體失去氧的質量與積碳的質量相等

復合載氧體失去氧的質量與積碳的質量相等

。
②已知ΔG=-RTlnK，反應iii和反應iv的lnK與溫度的關系如圖所示，則350℃時，主要發生的積碳反應是

反應iv

反應iv

，共理由是

350℃時，反應iii的ΔG＞0，幾乎不能自發進行，而反應iv的ΔG＜0，能正向自發。

350℃時，反應iii的ΔG＞0，幾乎不能自發進行，而反應iv的ΔG＜0，能正向自發。

。