1. (2022高三上·汕尾期末) 甲烷是一种温室气体，将它转化为高附加值产品甲醇具有重要意义。目前工业上的甲烷转化大多需要先通过重整生成合成气(CO、H₂)再转化为甲醇，涉及的反应如下：

反应 I：    

反应 II：   

1. （1） 在恒容密闭容器中发生上述反应，下列说法正确的是____；

   A . 加入催化剂，降低了反应的ΔH，从而加快了反应速率 B . 混合气体的平均相对分子质量保持不变时，说明反应体系已达到平衡 C . 平衡时 H₂ 的体积分数可能大于 D . 平衡时向容器中充入惰性气体，甲醇的产率不变
3. （2） 在密闭容器中通入 3 mol CH₄ 和 2 mol O₂ ， 假设只发生反应I和II，分别在 0.2 MPa 和 2MPa 下进行反应，其中 CH₄ 和 CH₃OH 的平衡体积分数随温度变化如图所示：

   

   ①压强为 0.2 MPa 时，表示 CH₄ 和 CH₃OH 的曲线分别是、(填“a”、“b”、“c”或“d”)。

   ②对于反应II， ， ，k _正、k _逆为速率常数，只与温度有关，分压=总压×物质的量分数。在 500K，2MPa条件下，测得平衡时 CH₄ 的转化率为  ，则 CO 的物质的量为，该温度时 =MPa⁻²；

   ③在升温的过程中，速率常数增大的倍数：k _正k _逆(填“>”、“=”或“<”)。

5. （3） 甲烷直接氧化制甲醇的总反应 在(填“高温”、“低温”或“任意温度”)条件下能够自发进行；若将总反应看成由反应I和反应II两步进行，画出由甲烷和氧气经两步生成产物的反应过程能量示意图。

   

7. （4） 工业生产中，研究人员发现甲烷直接氧化制甲醇的反应往往伴随副反应，生成甲醛、甲酸等副产品。为了提高反应速率和产品中甲醇的体积分数，生产中采取最佳措施是。