以氧化铝为原料,通过碳热还原法可合成氮化铝\(\rm{(AlN)}\);通过电解法可制取铝\(\rm{.}\)电解铝时阳极产生的\(\rm{CO_{2}}\)可通过二氧化碳甲烷化再利用.
请回答:
\(\rm{(1)}\)已知:\(\rm{2Al_{2}O_{3}(s)═4Al(g)+3O_{2}(g)\triangle H_{1}=3351KJ⋅mol^{-1}}\)
\(\rm{2C(s)+O_{2}(g)═2CO(g)\triangle H_{2}=-221KJ⋅mol^{-1}}\)
\(\rm{2Al(g)+N_{2}(g)═2AlN(s)\triangle H_{3}=-318KJ⋅mol^{-1}}\)
碳热还原\(\rm{Al_{2}O_{3}}\)合成\(\rm{AlN}\)的总热化学方程式是 ______ ,该反应自发进行的条件 ______ .
\(\rm{(2)}\)在常压、\(\rm{Ru/TiO_{2}}\)催化下,\(\rm{CO_{2}}\)和\(\rm{H_{2}}\)混和气体\(\rm{(}\)体积比\(\rm{1}\):\(\rm{4}\),总物质的量\(\rm{a}\) \(\rm{mol)}\)进行反应,测得\(\rm{CO_{2}}\)转化率、\(\rm{CH_{4}}\)和\(\rm{CO}\)选择性随温度变化情况分别如图\(\rm{1}\)和图\(\rm{2}\)所示\(\rm{(}\)选择性:转化的\(\rm{CO_{2}}\)中生成\(\rm{CH_{4}}\)或\(\rm{CO}\)的百分比\(\rm{)}\).
反应Ⅰ\(\rm{CO_{2}(g)+4H_{2}(g)⇌CH_{4}(g)+2H_{2}O(g)\triangle H_{4}}\)
反应Ⅱ\(\rm{CO_{2}(g)+H_{2}(g)⇌CO(g)+H_{2}O(g)\triangle H_{5}}\)
\(\rm{①}\)下列说法不正确的是 ______
A.\(\rm{\triangle H_{4}}\)小于零
B.温度可影响产物的选择性
C.\(\rm{CO_{2}}\)平衡转化率随温度升高先增大后减少
D.其他条件不变,将\(\rm{CO_{2}}\)和\(\rm{H_{2}}\)的初始体积比改变为\(\rm{1}\):\(\rm{3}\),可提高\(\rm{CO_{2}}\)平衡转化率
\(\rm{②350℃}\)时,反应Ⅰ在\(\rm{t_{1}}\)时刻达到平衡,平衡时容器体积为\(\rm{VL}\)该温度下反应Ⅰ的平衡常数为 ______ \(\rm{(}\)用\(\rm{a}\)、\(\rm{V}\)表示\(\rm{)}\)
\(\rm{③350℃}\)下\(\rm{CH_{4}}\)物质的量随时间的变化曲线如图\(\rm{3}\)所示\(\rm{.}\)画出\(\rm{400℃}\)下\(\rm{0~t_{1}}\)时刻\(\rm{CH_{4}}\)物质的量随时间的变化曲线.
\(\rm{(3)}\)据文献报道,\(\rm{CO_{2}}\)可以在碱性水溶液中电解生成甲烷,生成甲烷的电极反应式是 ______ .