天然气的主要成分是甲烷。在某平衡体系中存在CH₄、H₂O、CO、H₂四种气体，

其平衡常数表达式为。已知温度、压强和水碳比[n(H₂O)/n(CH₄)]对甲烷转化反应的影响如下图：

    请回答下列问题：

   （1）写出该可逆反应的化学方程式：                   

   （2）根据图23—1判断△H          0，△S          0（选填“>”、“<”或“=”）。

   （3）假设上述反应在恒容、恒温下进行，判断反应达到平衡状态时的标志是         

        A．CO减少的化学反应速率和H₂O（曲减少的化学反应速率相等

        B．CO、H₂O（g）、CH₄、H₂的浓度都相等

        C．CO、H20（g）、CH₄、H₂的浓度都不再发生变化

        D．正、逆反应速率都为零 

   （4）在图23—2中画出压强为2 MPa时，CH₄平衡含量与水碳比之间关系曲线。

（10分）天然气的主要成分是甲烷。在某平衡体系中存在CH₄、H₂O、CO、H₂四种气体，
其平衡常数表达式为。已知温度、压强和水碳比[n(H₂O)/n(CH₄)]对甲烷转化反应的影响如下图：

请回答下列问题：
（1）写出该可逆反应的化学方程式：                   
（2）根据图23—1判断△H         0，△S         0（选填“>”、“<”或“=”）。
（3）假设上述反应在恒容、恒温下进行，判断反应达到平衡状态时的标志是         

天然气（以甲烷计）在工业生产中用途广泛。

Ⅰ．在制备合成氨原料气H₂ 中的应用

（1）甲烷蒸汽转化法制H₂的主要转化反应如下：

CH₄(g) + H₂O(g)  CO(g) + 3H₂(g)    ΔH = +206.2 kJ/mol

CH₄(g) + 2H₂O(g)  CO₂(g) +4H₂(g)   ΔH = +165.0kJ/mol

上述反应所得原料气中的CO能使氨合成催化剂中毒，必须除去。工业上常采用催化剂存在下CO与水蒸气反应生成易除去的CO₂，同时又可制得等体积的氢气的方法。此反应称为一氧化碳变换反应，该反应的热化学方程式是         。

（2）CO变换反应的汽气比（水蒸气与原料气中CO物质的量之比）与CO平衡变换率

（已转化的一氧化碳量与变换前一氧化碳量之比）的关系如下图所示：

汽气比与CO平衡变换率的关系

析图可知：

① 相同温度时，CO平衡变换率与汽气比的关系是      。

② 汽气比相同时，CO平衡变换率与温度的关系是      。

（3）对于气相反应，用某组分（B）的平衡压强（p_B）代替物质的量浓度也可以表示平衡常数（记作K_p），则CO变换反应的平衡常数表示式为：K_p=         。随温度的降低，该平衡常数       （填“增大”“减小”或“不变”）。

Ⅱ．在熔融碳酸盐燃料电池中的应用

以熔融Li₂CO₃和K₂CO₃为电解质，天然气经内重整催化作用提供反应气的燃料电池示意图如下：

（1）外电路电子流动方向：由   流向    （填字母）。

（2）空气极发生反应的离子方程式是     。

（3）以此燃料电池为电源电解精炼铜，当电路有0.6 mol e^‑ 转移，有      g 精铜析出。