碳及其化合物在科研、工业生产中有着重要作用。请按要求回答下列问题。
（1）一定条件下，CH₄和 CO₂都能与 H₂O 形成笼状结构的水合物晶体，CH₄与 H₂O形成的水合物俗称“可燃冰”。已知：CO₂（g）+nH₂O（l）=CO₂·nH₂O（s）△H=-57.98 kJ·mol^-1， CH₄（g）+nH₂O（l）=CH₄·nH₂O（s）   △H=-54.49 kJ·mol^-1 。则反应： CO₂（g）+CH₄·nH₂O（s） = CH₄（g） +CO₂·nH₂O（s）的△H=_______________；该反应能在一定条件下自发进行的理论依据是______________。
（2）固定和利用 CO₂能有效地利用资源并减少空气中的温室气体。工业上利用 CO₂ 生产甲醇方法的反应原理：CO₂（g）+3H₂（g）CH₃OH（g）+H₂O（g） ΔH＜0。现将6mol CO₂和 8 mol H₂充入一容积为 2 L 的密闭容器中（温度保持不变），测得 H₂的物质的量随时间变化如下图实线所示。

①该反应在 0～8 min 时，H₂的平均反应速率：_____________；v 正（a）_____________v 正（d）（填“<”“>”“=”）；CO₂的平衡转化率：_____________。该温度下平衡常数的值为_____________。
②若起始反应物投料量不变，重新进行两次实验（每次仅改变某一条件），所测得 H₂的物质的量随时间变化如上图中两条虚线。则 b、c、d 三点平衡常数： K（b）______________K（c）______________K（d）（填“<”“>”“=”）。
③在恒温恒容的条件下，再充入 3 mol CO₂ 和 4 mol H₂，达新平衡时，H₂O 的体积分数将______________（填“增大”“不变”或“减小”）
（3）如图为甲醇燃料电池，其负极电极方程式为______________。

合成气经压缩升温后进入10m³的甲醇合成塔中，在催化剂的作用下进行甲醇合成，主要反应是：2H₂(g) + CO(g)CH₃OH(g)+181.6kJ。已知：某温度下（设温度为T₁℃）此反应的平衡常数为160。
(1)此温度下，在密闭容器中加入一定量的CO和H₂，反应到某时刻测得各组分的浓度如表：

物质	H2	CO	CH3OH
浓度/（mol/L）	0.2	0.1	0.4

 
比较此时正、逆反应速率的大小：v_正_______v_逆（填“>”、“<”或“＝”）；若加入与上述同样多的CO和H₂，在T₂℃条件下反应，10 min后达平衡时c(H₂)＝0.4mol/L，则该时间内反应速率v(CH₃OH)＝_______ mol/(L·min)；
(2)在一定条件的密闭恒容的容器中，下列式子或文字描述能表示上述反应达到化学平衡状态的是_______（选填序号）；
a．2v_逆(CO) = v_正(H₂)
b．c(CO): c(H₂):c(CH₃OH) =1:2:1
c．混合气体的平均式量保持不变   
d．混合气体的密度保持不变
(3)上述反应达到平衡后，下列说法正确的是_______（选填序号）；
a．其他条件不变，增大压强，平衡常数K﹤160
b．其他条件不变，温度升高，平衡常数K会减小
c．其他条件不变，若同比例地增加CO和H₂的量平衡不会发生移动
d．其他条件不变，增大甲醇的物质的量，正反应速率也会随之逐渐增大
(4)寻找合适的催化剂来改善上述合成甲醇的条件一直是研究课题。现分别对X、Y、Z三种催化剂进行如下实验（其他条件均相同）：
①X在T₁℃时催化效率最高，能使正反应速率加快约3×10⁵倍；
②Y在T₂℃时催化效率最高，能使正反应速率加快约3×10⁵倍；
③Z在T₃℃时催化效率最高，能使逆反应速率加快约1×10⁶倍；
已知：T₁＞T₂＞T₃，根据上述信息，你认为在生产中应该选择的适宜催化剂并简述理由____。

在KIO₃、KHSO₃的酸性混合溶液中加入少量KI和淀粉，不停地搅拌，有下列反应发生：①IO₃^－＋5I^－＋6H^＋＝3I₂＋3H₂O；②I₂＋HSO₃^－＋H₂O＝2I^－＋SO₄^2－＋3H^＋。当反应进行到15 min时，溶液颜色迅速变蓝，随之又很快消失，这一反应称为时钟反应，有人用它来解释生物钟现象，下列说法中错误的是

A．在整个反应过程中，起催化作用的物质是KI

B．时钟反应的快慢由反应②决定

C．上述两个反应中，反应速率较快的是②

D．“溶液颜色迅速变蓝，随之又很快消失”这一现象与①②的反应速率有关

已知合成氨反应的浓度数据如表：当用氨气浓度的增加来表示该化学反应速率时，其速率为

	N2 + 3H22 NH3
起始浓度 mol/L	1.0	3.0	0
2 秒末浓度 mol/L	0.6	1.8	0.8

 

A．0.2 mol/(L·s)	B．0.4 mol/(L·s)
C．0.6 mol/(L·s)	D．0.8 mol/(L·s)

研究 CO、CO₂的回收利用既可变废为宝，又可减少碳的排放。回答下列问题：
（1）T₁ K 时，将 1mol 二甲醚引入一个抽空的 50L 恒容容器中，发生分解反应：CH₃OCH₃(g) CH₄(g)＋H₂(g)＋CO(g) ，在不同时间测定容器内的总压，所得数据见下表：

由表中数据计算：0～5.0 min 内的平均反应速率 v(CH₃OCH₃)＝__________，该温度下平衡常数 K＝_______________ 。
（2）在 T₂ K、1.0×10⁴ kPa 下，等物质的量的 CO 与 CH₄混合气体发生如下反应：CO(g)＋CH₄(g) CH₃CHO(g)，反应速率 v_正 −v_逆＝k_正p(CO)•p (CH₄)－k_逆p(CH₃CHO)，k_正、k_逆分别为正、逆向反应速率常数，P为气体的分压（气体分压P＝气体总压 P总×体积分数）。用气体分压表示的平衡常数 K_p＝4.5×10^-5(kPa)^-1，则 CO 转化率为 20%时，=____________。