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可通过二氧化碳甲烷化等再利用。请回答:
(1)已知:①.2Al
2O
3(s)=4Al(g)+3O
2(g) △H
1=+3351kJ/mol
②. 2C(s)+ O
2(g)="2CO(g)" △H
2=-221kJ/mol
③. 2Al(g)+ N
2(g)="2AlN(s)" △H
3="a" kJ/mol
④. Al
2O
3(s)+ 3C(s)+ N
2(g)="2AlN(s)+3CO(g)" △H
4=+1026kJ/mol
反应③的a=______,反应④自发进行的条件是______(填“高温”、“低温”或“任意温度”)
(2)在常压、Ru/TiO
2催化下,CO
2和H
2混和气体(体积比1:4,总物质的量x mol)进行反应,测得CO
2转化率、CH
4和CO选择性随温度变化情况分别如图1和图2所示(选择性:转化的CO
2中生成CH
4或CO的百分比)。
反应ⅠCO
2(g)+4H
2(g)

CH
4(g)+2H
2O(g)△H
4反应ⅡCO
2(g)+H
2(g)

CO(g)+H
2O(g)△H
5
①下列说法正确的是___________。
A.△H5小于零 |
B.温度可影响产物的选择性 |
C.CO2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平衡转化率 |
②350℃时,反应I在t
1时刻达到平衡,平衡时容器体积为yL,该温度下反应I的平衡常数为____(用x、y 表示)。
(3)CO
2溶于水形成H
2CO
3。已知常温下H
2CO
3的电离平衡常数K
1=4.4×10
-7,K
2=4.7×10
-11,NH
3·H
2O的电离平衡常数K
b=1.75×10
-5。常温下,用氨水吸收CO
2可得到NH
4HCO
3溶液,NH
4HCO
3溶液显______(填“ 酸 性”、“ 中性” 或“ 碱性”);请计算反应NH
4++HCO
3-+ H
2O

NH
3·H
2O+H
2CO
3的平衡常数K=_____________。
(4)据文献报道,二氧化碳可以在酸性水溶液中用情性电极电解得到乙烯,其原理如图所示。

b电极上的电极反应式为____________________________,该装置中使用的是________(“ 阴”或“ 阳”) 离子交换膜。