【CH4是一种重要的化石燃料,在工农业生产中有着极其重要的应用.(1)用甲烷可以消除氮氧化物的污染,其反应如下:CH4(g)+2NO2(g)⇌N2(g)+CO2(g)+2H2O(g).在130℃和180℃时,分别将】
CH4是一种重要的化石燃料,在工农业生产中有着极其重要的应用.
(1)用甲烷可以消除氮氧化物的污染,其反应如下:CH4(g)+2NO2(g)⇌N2(g)+CO2(g)+2H2O(g).在130℃和180℃时,分别将0.50mol CH4和a mol NO2充入1L的密闭容器中发生反应,测得有关数据如表:
实验编号温度时间/min
物质的量0102040501130℃n(CH4)/mol0.500.350.250.100.102180℃n(CH4)/mol0.500.300.18x0.15(1)130℃时,达到平衡状态时CH4的转化率为______.当温度为180℃、反应到40min时,该反应______(填“是”或“否”)达到平衡,推断的依据是______.
(2)由表中数据分析可知,该反应的△H______0(填“=”、“>”或“<”),130℃和180℃平衡常数的关系:K(130℃)______K(180℃)(填“=”、“>”或“<”).
(3)如图一所示,装置Ⅰ为甲烷燃料电池(电解质溶液为KOH溶液),通过装置Ⅱ实现铁棒上镀铜.
①a电极上发生反应的电极反应式是______.
②电镀结束后,装置Ⅰ中溶液的pH______(填“增大”、“减小”或“不变”).
③若完全反应后,装置Ⅱ中Cu极质量减少12.8g,则装置Ⅰ中理论上消耗甲烷______L(标准状况下).
(4)用甲烷制取氢气的反应分为两步,其能量变化如图二所示:写出甲烷和水蒸气反应生成二氧化碳和氢气的热化学方程式______.