题目内容：

工业燃烧煤、石油等化石燃料释放出大量氮氧化物(NOx)、CO2、CO、SO2等气体，严重污染空气。对废气进行脱硝、脱碳和脱硫处理可实现绿色环保、废物利用。

I.脱硝：已知：H2的热值为142.9 kJ/g(热值是表示单位质量的燃料完全燃烧时所放出的热量)；

N2(g) + 2O2(g) = 2NO2(g)    △H= +133 kJ/mol

H2O(g) =H2O(l)            △H=- 44 kJ/mol

催化剂存在下，H2还原NO2生成水蒸气和N2的热化学方程式为_____

Ⅱ.脱碳：

(1)向2L恒容密闭容器中加入2 mol CO2、6 mol H2，在适当的催化剂作用下，发生反应 :

CO2(g)+3H2(g) ⇌ CH3OH(l)+H2O(l)。下列叙述能说明此反应达到平衡状态的是________。

A．混合气体的平均摩尔质量保持不变  B．CO2和H2的体积分数保持不变

C．CO2和H2的转化率相等              D．混合气体的密度保持不变

E.1 mol CO2生成的同时有3 mol H—H键断裂

(2)改变温度，使反应CO2(g) + 3H2(g) ⇌ CH3OH(g) + H2O(g)△H<0中的所有物质都为气态,起始温度体积相同(T1℃、2L密闭容器)。反应过程中部分数据见下表：

恒温恒容	反应时间	CO2(mol)	H2(mol)	CH3OH(mol)	H2O(mol)
反应I	0 min	2	6	0	0
10 min		4.5
20 min	1
30 min			1
反应II	0 min	0	0	2	2

 

①达到平衡时，反应I、II对比：平衡时CH3OH的浓度c(I)___________c(II)。(填“>”“<”或“=”，下同)；将反应I的条件改为绝热恒容，平衡时的平衡常数与反应I的比较_________(填“增大”“减小”或“不变”)

②对反应Ⅰ，前10min内的平均反应速率v(CH3OH)=________ ,在其他条件不变下，将温度改为T2,测得30min时，H2的物质的量为3.2mol,则T1____T2(填“>”“<”或“=”)若30min时只向容器中再冲入1molCO2(g)和1molH2O(g),则平衡_______移动(填“正向”、“逆向”或“不”)

(3)甲烷燃料电池可以提升能量利用率。下图是利用甲烷燃料电池电解100mL 1mol·L -1食盐水,电解一段时间后,收集到标准状况下的氢气2.24L(设电解后溶液体积不变)。

①甲烷燃料电池的负极反应式: ____________________________________

②电解后溶液的pH= __________________________(忽略氯气与氢氧化钠溶液反应)。