随着科学技术的发展和环保要求不断提高,CO
2的捕集利用技术成为研究的重点。
I.工业上使用的捕碳剂有NH
3和(NH
4)
2CO
3,它们与CO
2可发生如下可逆反应:
NH
3(l)+H
2O(l)+CO
2(g)

NH
4HCO
3(aq) ΔH
12NH
3(l)+H
2O(l)+CO
2(g)

(NH
4)
2CO
3(aq) ΔH
2(NH
4)
2CO
3(aq)+H
2O(l)+CO
2(g)

2NH
4HCO
3(aq) ΔH
3则ΔH
3 =______(用含ΔH
1、ΔH
2的代表式表示)。
II.目前国际空间站处理CO
2的一个重要方法是将CO
2还原,所涉及的化学反应方程式为:CO
2 (g)+4H
2(g)

CH
4(g)+2H
2O(g),已知:H
2的体积分数随温度的升高而增加。
(1)该反应的ΔS_____0(填“>”、“=”、“<”),该反应的ΔH____0(填“>”、“<”)。
(2)在恒容密闭容器中通入等物质的量的CO
2和H
2并发生上述反应,温度T下,CO
2物质的量浓度c(CO
2)随时间t变化的曲线如下图所示。下列能说明反应达到平衡状态的是___。

A.体系压强保持不变 |
B.混合气体密度保持不变 |
C.甲烷和水蒸气的物质的量之比保持不变 |
D.H2的质量分数保持不变 |
(3)温度T下,反应前20秒的平均速率v(H
2)= _________(用含a、b的代数式表示)。
(4)温度T下,该反应的平衡常数K=_________(用含a、b的代数式表示)。
(5)若降低温度,反应重新达到平衡,则v(正)_________;CO
2转化率_________(填“增大”“减小”或“不变”)。
III.工业上常用高浓度的K
2CO
3溶液吸收CO
2,得溶液X,再利用电解法使K
2CO
3溶液再生,其装置示意图如下:

①在阳极区发生的反应包括_________和H
++HCO
3-=CO
2↑+H
2O。
②简述CO
32-在阴极区再生的原理:_________。