题目内容：

中科院一项新研究成果实现了甲烷高效生产乙烯，其反应为：2CH4(g)C2H4(g)+2H2(g)   ΔH＞0

物质	燃烧热(kJ/mol)
氢气	285.8
甲烷	890.3
乙烯	1411.5

 

(1)已知相关物质的燃烧热如表，完成热化学方程式：2CH4(g)C2H4(g)+2H2(g)   ΔH=__。

(2)温度为T1℃时，向1 L的恒容反应器中充入2 mol CH4，仅发生上述反应，反应0～15 min CH4的物质的量随时间变化如图1，实验测得10～15 min时H2的浓度为1.6 mol/L。

①若图1中曲线a、b分别表示在T1℃时，使用等质量的两种不同的催化剂时，达到平衡过程中n(CH4)变化曲线，判断：催化剂a_____b（填“优于”或“劣于”）。

②在15 min时改变反应条件，导致n(CH4)发生变化(见图1)，则改变的条件可能是：_____(任答一条即可)。

(3)实验测得v正=k正c2(CH4)，v逆=k逆c(C2H4)·c2(H2)，其中k正、k逆为速率常数仅与温度有关，温度为时，k正与k逆的比值为______(填数值)。若将温度由T1升高到T2，则反应速率增大的倍数v正_______ v逆（填“＞”、“=”或“＜”），判断的理由是_________。

(4)科研人员设计了甲烷燃料电池并用于电解(如图2)。电解质是掺杂了Y2O3与ZrO2的固体，可在高温下传导O2-。

①图中C处的Pt为_______(填“阴”或“阳”)极。

②该电池工作时负极的电极反应式为________。

③用该电池电解饱和食盐水，一段时间后收集到标准状况下气体总体积为112 mL，则阴极区所得溶液在25℃时pH=_______（假设电解前后NaCl溶液的体积均为500 mL）。