我国在南海北部神狐海域进行的可燃冰(甲烷的水合物)试采获得成功。甲烷是一种重要的化工原料。甲烷重整是提高甲烷利用率的重要方式。
回答下列问题：
(1)①
②
写出与反应生成CO和的热化学方程式：_______。
(2)高温下，在1L密闭容器中通入1mol甲烷，发生如下反应：。反应在初期阶段的速率方程为，其中为反应速率常数。
①设反应开始时的反应速率为，甲烷的转化率为时的反应速率为，则_______。
②对于处于初期阶段的该反应，下列说法正确的是_______(填字母)。
A.与甲烷浓度成正比
B.压强不变时，反应到达平衡状态
C.乙烷的生成速率逐渐增大
D.与温度无关
③平衡时，再通入1 mol甲烷，则反应的平衡常数K_______(填“增大”“减小”或“不变”，下同)，甲烷的转化率_______。
(3)和都是比较稳定的分子，科学家利用电化学装置实现两种分子的耦合转化，其原理如图所示：

当在某电极上生成的两种有机物物质的量之比为1：1时，该电极上的电极反应式为_______。和的物质的量比为_______。
(4)我国科学家对甲烷和水蒸气催化重整反应机理也进行了广泛研究，通常认为该反应分两步进行。第一步：催化裂解生成和碳(或碳氢物种)，其中碳(或碳氢物种)吸附在催化剂上，如；第二步：碳(或碳氢物种)和反应生成和，如，反应过程和能量变化残图如下：

判断_______(填序号)过程加入催化剂，原因是_______。控制整个过程②反应速率的是第Ⅱ步，其原因为_______。