已知温度升高，甲烷的平衡转化率增大，故正反应为吸热反应，且反应物的气体量小于生成物的气体量，故增大压强平衡向逆反应方向移动。根据此分析进行解答。

A．根据温度升高，甲烷的平衡转化率增大，知甲烷裂解属于吸热反应，故A选项正确；

B．加入催化剂后反应的活化能降低，反应速率加快，故B选项正确；

C.甲烷发生分解反应，反应后气体分子数增大，故增大压强平衡向逆反应方向移动，甲烷的转化率降低，故C选项正确；

D．根据温度升高，甲烷的平衡转化率增大，知甲烷裂解正反应属于吸热反应，故 D选项错误。

故答案选D。