1. (2024高三下·岳阳开学考) 二氧化碳加氢制甲醇和甲烷重整对碳资源利用具有重要的战略意义。回答下列问题：

Ⅰ.CO₂加氢选择合成甲醇的主要反应如下：

①CO₂（g）+3H₂（g）⇌CH₃OH（g）+H₂O（g）ΔH₁（298K）

②CO₂（g）+H₂（g）⇌CO（g）+H₂O（g）ΔH₂（298K）

③CO（g）+2H₂（g）⇌CH₃OH（g）ΔH₃（298K）

1. （1） 在一定温度下，由最稳定单质生成1mol某物质的焓变叫做该物质的标准摩尔生成焓，如表为298K时几种物质的标准摩尔生成焓（Δ_fH_m^θ）。

   物质	H2（g）	O2（g）	CO（g）	CO2（g）	H2O（g）	CH3OH（g）
   ΔfHmθ（kJ•mol﹣1）	0	0	﹣110.5	﹣393.5	﹣241.8	﹣201.2

   有利于反应①自发进行的条件是 （填“高温”或“低温”），ΔH₂（298K）＝kJ•mol^﹣1 ， 有利于提高甲醇平衡产率的措施有 （至少回答2条）。

3. （2） 反应②的反应速率v＝v_正﹣v_逆＝k_正c（CO₂）c（H₂）﹣k_逆c^m （CO）cⁿ （H₂O），其中k_正、k_逆分别为正、逆反应速率常数。该反应的平衡常数K＝ ， 则m＝，升高温度时lgk_正﹣lgk_逆（填“增大”、“减小”或“不变”）。
5. （3） Ⅱ.甲烷重整工艺主要包括甲烷水蒸气重整制氢、甲烷部分氧化重整制氢、甲烷二氧化碳重整制氢、甲烷三重整制氢等。

   甲烷三重整制氢的逆反应3H₂（g）+CO（g）⇌CH₄（g）+H₂O（g）。若将H₂与CO按物质的量之比3：1加入反应装置，在不同条件下达到平衡时甲烷的物质的量分数为x（CH₄），在t＝250℃条件下x（CH₄）与p的关系、在p＝5×10⁵Pa条件下x（CH₄）与t的关系如图a所示。当CO的平衡转化率为时，反应条件可能是 ；图a中能表示相同状态下、相同平衡状态的点是 。210℃时，甲烷三重整制氢反应的在该温度下，反应的标准平衡常数K^θ＝[已知：分压＝总压×该组分物质的量分数，对于反应dD（g）+eE（g）⇌gG（g）+hH（g），K^θ＝ ， 其中p^θ＝100kPa，P_G、P_H、P_D、P_E为各组分的平衡分压]。甲烷三重整制氢工业一般将反应温度设置为750～920℃，将反应压力设置为2～3MPa，并向转化炉内通入空气或氧气，通入空气或氧气的目的是 。

7. （4） 同时进行甲烷与二氧化碳的重整反应制备合成气是当前的研究热点，反应为④CH₄+CO₂═2CO+2H₂ ， 该反应的Arrhenius经验公式实验数据如图b所示，已知Arrhenius经验公式Rlnk＝﹣+C（E_a为活化能，k为速率常数，R和C为常数）。反应④的逆反应活化能为 kJ•mol^﹣1。（用含“x₁、y₁、x₂、y₂”的式子表示）