以CH₄、CO₂為原料制備合成氣（CO、H₂），發生的反應如下：
主反應a：CH₄（g）+CO₂（g）?2CO（g）+2H₂（g）ΔH₁=373.9kJ?mol^-1
副反應b：CH₄（g）?C（s）+2H₂（g）ΔH₂=74.8kJ?mol^-1
副反應c：CO₂（g）+H₂（g）?H₂O（g）+CO（g）ΔH₃
已知：主反應選擇性指發生主反應所消耗的CH₄在全部所消耗的CH₄中占有的比例
回答下列問題：
（1）CH₄和H₂的燃燒熱分別為763.7kJ?mol^-1、285.8kJ?mol^-1，則CO的燃燒熱為

283

283

kJ?mol^-1。
（2）在同一固相催化劑和5×10⁵Pa下，研究不同溫度，

n

（

C

H

4

）

n

（

C

O

2

）

投料比對CH₄平衡轉化率及H₂O體積分數的影響，數據如圖所示。

①反應c的ΔH₃

大于

大于

0（填“大于”、“等于”或“小于”）。
②在該催化劑作用下，

n

（

C

H

4

）

n

（

C

O

2

）

投料比為2，T₁時主反應a的選擇性為60%，則體系達平衡后H₂的體積分數為

43.8

43.8

%（保留到小數點后一位）。
③根據圖象，選擇合成體系適宜的反應條件為

T₁、

n

（

C

H

4

）

n

（

C

O

2

）

=1

T₁、

n

（

C

H

4

）

n

（

C

O

2

）

=1

，原因是

在T₁溫度下，

n

（

C

H

4

）

n

（

C

O

2

）

=1時，CH₄的平衡轉化率最大，此時H₂O的體積分數小，說明副反應c進行程度小

在T₁溫度下，

n

（

C

H

4

）

n

（

C

O

2

）

=1時，CH₄的平衡轉化率最大，此時H₂O的體積分數小，說明副反應c進行程度小

；相同溫度下，隨著

n

（

C

H

4

）

n

（

C

O

2

）

投料比增加，主反應的反應速率先加快后減慢，導致主反應的反應速率減慢的主要原因可能是

副反應b產生的碳變多，覆蓋在催化劑表面上，使氣體難以在催化劑表面反應

副反應b產生的碳變多，覆蓋在催化劑表面上，使氣體難以在催化劑表面反應

。