数十年来,化学工作者对碳的氧化物做了广泛深入的研究并取得了
—些重要成果。如利用CO
2和CH
4重整可制合成气(主要成分为CO、H
2),已知重整过程中部分反应的热化学方程式为:
I 、CH
4(g)==C(s)+2H
2(g) △H=" +" 75.0 kJ·mol
-1II、 CO
2(g)+H
2(g)==CO(g)+H
2O(g) △H =" +" 41.0 kJ·mol
-1III、CO(g)+H
2(g)==C(s)+H
2O(g) △H = -131.0 kJ·mol
-1(1)反应CO
2(g)+CH
4(g)==2CO(g)+2H
2(g)的△H =_______________kJ·mol
-1。
(2)固定n(CO
2)=n(CH
4),改变反应温度,CO
2和CH
4的平衡转化率见图。同温度下CO
2的平衡转化率大于CH
4的平衡转化率,其原因是_________________________________。

(3)CO常用于工业冶炼金属,右图是在不同温度下CO还原四种金属氧化物达平衡后气体中lg[
c(CO)/
c(CO
2)]与温度(
t)的关系曲线图。下列说法正确的是_____________________

A.工业上可以通过增高反应装置来延长矿石和 CO接触的时间,减少尾气中CO的含量 |
B.CO不适宜用于工业冶炼金属铬(Cr) |
C.工业冶炼金属铜(Cu)时较低的温度有利于提高CO的利用率 |
D.CO还原PbO2的反应ΔH>0 |
(4)一定条件下Pd-Mg/SiO
2催化剂可使CO
2“甲烷化”变废为宝CO
2+4H
2
CH
4+2H
2O,最佳催化温度是200℃-300℃左右,超过300℃催化剂会完全失活、反应停止。向密闭容器通入v(CO
2) ∶v(H
2)=1∶4的反应气体,常温进料开始加热,画出甲烷的量随温度的变化曲线。_____________________

(5)在载人航天器中应用电化学原理,以Pt为阳极,Pb(CO
2的载体)为阴极,KHCO
3溶液为电解质溶液,还原消除航天器内CO
2同时产生O
2和新的能源CO,则阴极的电极反应式为___________________________________;室温下H
2CO
3电离常数约为K
1=4×10
-7 K
2=5×10
-11,则0.5mol•L
-1的Na
2CO
3溶液的pH等于_________________(不考虑第二步水解和H
2O的电离)