Question

天然气是一种重要的清洁能源和化工原料，其主要成分为甲烷。

（1）科学家用氮化镓材料与铜组装如右图的人工光合系统， 利用该装置成功地实现了以CO2和H2O合成CH­4。

①写出铜电极表面的电极反应式 。

②为提高该人工光合系统的工作效率，可向装置中加入少量 （选填“盐酸”或“硫酸”）。

（2）天然气中的H2S杂质常用氨水吸收，产物为NH4HS。一定条件下向NH4HS溶液中通入空气，得到单质硫并使吸收液再生，写出再生反应的化学方程式 。

（3）天然气的一个重要用途是制取H2，其原理为：CO2(g)＋CH4(g) 2CO(g)＋2H2(g) 。

①该反应的平衡常数表达式为 。

②在密闭容器中通入物质的量浓度均为0.1mol·L－1的CH4与CO2，在一定条件下发生反应，测得CH4的平衡转化率与温度及压强的关系如下图1所示，则压强P1 P2（填“＞”或“＜”）；压强为P2时，在Y点：v(正) v(逆)（填“＞”、“＜”或“＝”）。

（4）天然气也可重整生产化工原料，最近科学家们利用天然气无氧催化重整获得芳香烃X。由质谱分析得X的相对分子质量为106，其核磁共振氢谱如下图2，则X的结构简式为 。

Answer 1