向反应体系中同时通入甲烷、氧气和水蒸气，发生的主要化学反应有：

（1）反应生成液态水放出的热量更多，则CH₄的燃烧热△H＜△H₁，故答案为：＜；
（2）活化能越低，反应速率越快，初始阶段，反应II的反应速率大于反应III的反应速率，则反应II的活化能E_II＜反应III的活化能E_III，故答案为：＜；
（3）根据图象0-4min甲烷减少0.5mol/L，X增加0.5mol/L，则X为二氧化碳，4-6min为平衡状态，
CH₄（g）+2H₂O（g）═CO₂（g）+4H₂（g）
开始 1.8 3.6 0 0
转化 0.5 10.5 2
平衡 1.3 2.60.5 2
①0～4min内，H₂的平均反应速率υ（H₂）=[2mol/L/4min]=0.5mol•L^-1•min^-1，故答案为：0.5；
②反应在5min时的平衡常数K=
0.5×24
1.3×2．62=0.91，故答案为：0.91；
③根据图象第6 min～9 min时的反应速率比0～4 min时的大，且平衡向正反应方向移动，说明第6 min改变的条件为升高温度或增加水蒸气的量，再根据第9 min平衡时甲烷浓度为0.7 mol/L，水蒸气浓度为1.4 mol/L，说明甲烷消耗1.1 mol，水蒸气消耗2.2 mol，所以不可能为增加水蒸气的量，因此改变的条件只可能为升高温度，
故答案为：升高温度；第6 min～9 min时的反应速率比0～4 min时的大，且平衡向正反应方向移动，说明第6 min改变的条件为升高温度或增加水蒸气的量，再根据第9 min平衡时甲烷浓度为0.7 mol/L，水蒸气浓度为1.4 mol/L，说明甲烷消耗1.1 mol，水蒸气消耗2.2 mol，所以不可能为增加水蒸气的量，因此改变的条件只可能为升高温度；
④因正反应为吸热反应，升高温度平衡常数增大，则K_5min＜K_10min，故答案为：＜；正反应为吸热反应，升高温度平衡常数增大．

点评：
本题考点： 化学平衡的计算；燃烧热；活化能及其对化学反应速率的影响；化学平衡常数的含义．

考点点评： 本题考查热化学以及化学反应速率、化学平衡等，意在考查考生分析、处理数据和解答图象试题的能力，解答本题需利用盖斯定律，联系化学平衡、化学平衡常数以及平衡移动原理等，弄清图象的含义，题目难度较大．