以氧化铝为原料,通过碳热还原法可合成氮化铝(AlN);通过电解法可制取铝。电解铝时阳极产生的CO
2,可通过二氧化碳甲醇化再利用。请回答:
(1)已知:2Al
2O
3(s)=4Al(g)+3O
2(g)△H
1=+3 351kJ•mol
﹣12C(s)+O
2(g)=2CO(g)△H
2=﹣221kJ•mol
﹣12Al(g)+N
2(g)=2AlN(s)△H
3=﹣318kJ•mol
﹣1则碳热还原Al
2O
3合成氮化铝的总热化学方程式为_____。
(2)在常压,Ru/TiO
2催化下,CO
2和H
2混合气体(体积比1:4,总物质的量a mol)进行反应,测得CO
2的转化率、CH
4和CO的选择性随温度的变化情况分别如图1和图2所示(选择性:转化的CO
2中生成CH
4和CO的百分比)。
反应Ⅰ:CO
2(g)+4H
2(g)⇌CH
4(g)+2H
2O(g)△H
1反应Ⅱ:CO
2(g)+H
2(g)⇌CO(g)+H
2O(g)△H
2
①下列说法不正确的是_____(填序号)。
A.△H1小于零 |
B.温度可影响产物的选择性 |
C.CO2的平衡转化率随温度升高先增大后减少 |
D.其他条件不变将CO2和H2的初始体积比改变为1:3,可提高CO2的平衡转化率 |
②350℃时,反应Ⅰ在t
1时刻达到平衡,平衡时容器的体积为VL.则该温度下反应Ⅰ的平衡常数为____(用a、V表示)。
③350℃时,CH
4的物质的量随时间的变化曲线如图所示。画出400℃时,0~t
1时间段内,CH
4的物质的量随时间的变化曲线。____

(3)CO
2和H
2在一定条件下发生反应:CO
2(g)+3H
2(g)⇌CH
3OH(g)+H
2O(g),平衡常数K=

.在容积为2L的密闭容器中,充入2 mol CO
2和6 mol H
2,恒温恒容时达到平衡。相同条件下,在另一个2 L的密闭容器中充入a mol CO
2、b mol H
2、c mol CH
3OH、d mol H
2O(g),要使两容器达到相同的平衡状态,且起始时反应逆向进行,则d的取值范围为_____。
(4)研究表明,CO
2可以在硫酸溶液中用情性电极电解生成甲醇,则生成甲醇的电极反应式为_____。