天然气是一种重要的清洁能源和化工原料,其主要成分为甲烷.
(1)已知:①CH4(g)+2O2 =CO2(g)+2H2O(g)△H=﹣890.3 kJ•mol﹣1
②CO(g)+H2O(g)=H2(g)+CO2(g)△H+2.8 kJ•mol﹣1
③2CO(g)+O2(g)=2CO2(g)△H=﹣566.0 kJ•mol﹣1
则反应CH4(g)+CO2(g)⇌2CO+2H2(g)△H={#blank#}1{#/blank#}
(2)天然气的一个重要用途是制取H2 , 其原理为:CH4(g)+CO2(g)⇌2CO(g)+2H2(g).一定条件下,在密闭容器中,通入物质的量浓度均为0.1mol•L﹣1的CH4与CO2 , 在发生反应,测得CH4的平衡转化率与温度及压强的关系如图l所示,
![](http://tikupic.21cnjy.com/36/70/36707a54416673b672970a936496760d.png)
①该反应的平衡常数表达式为{#blank#}2{#/blank#}
②则压强p1{#blank#}3{#/blank#} P2 (填“大于”或“小于”);压强为P2时,在Y点:v(正){#blank#}4{#/blank#} v(逆)(填“大于“、“小于”或“等于“).
(3)天然气中的少量H2S杂质常用氨水吸收,产物为NH4HS.一定条件下向NH4HS溶液中通入空气,得到单质硫并使吸收液再生,写出再生反应的化学方程式{#blank#}5{#/blank#} .
(4)工业上又常将从天然气分离出的H2S,在高温下分解生成硫蒸气和H2 , 若反应在不同温度下达到平衡时,混合气体中各组分的体积分数如图2所示,H2S在高温下分解反应的化学方程式为{#blank#}6{#/blank#}
(5)科学家用氮化镓材料与铜组装如图3的人工光合系统,利用该装置成功地实现了以CO2和H2O合成CH4 .
①写出铜电极表面的电极反应式{#blank#}7{#/blank#} .
②为提高该人工光合系统的工作效率,可向装置中加入少量{#blank#}8{#/blank#} (选填“盐酸”或“硫酸”).