【题目】2016年以来我国北方的“雾霾”污染日益严重。中科院“大气灰霾追因与控制”项目针对北京强霾过程进行分析,强霾过程中,出现了大量有毒有害的含氮有机颗粒物。燃煤和机动年尾气是氮氧化物的主要来源。现在对其中的一些气体进行了一定的研究:
(1)用CH4催化还原氮氧化物可以消除氮氧化物的污染。
已知:
①CH4(g)+4NO2(g)=4NO(g)+CO2(g)+2H2O(g)△H=-574kJ·mol-1
②OCH4(g)+4NO(g)=2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g)△H=-1160kJ·mol-1
③H2O(g)=H2O(1)△H=-44.0kJ·mol-1
写出CH4(g)与NO2(g)反应生成N2(g)、CO2(g)和H2O(l)的热化学方程式_________________________。
(2)为了减轻大气污染,人们提出在汽车尾气排气管口采用催化剂将NO和CO转化成无污染气体参与大气循环。T℃时,将等物质的量的NO和CO充入容积为2L的密闭容器中,保持温度和体积不变,反应过程中NO的物质的量随时间变化如下图所示。
①写出该反应的化学方程式:________________________________。
②10min内该反应的速率v(N2)=___________;该反应达平衡时CO的转化率为___________;T℃时该化学反应的平衡常数K=___________。
③若该反应△H<0,在恒容的密闭容器中,反应达平衡后,改变某一条件,下列示意图正确的是________。
④一定温度下,在恒容密闭容器中充入一定量NO和CO进行该反应,能判断反应已达到化学平衡状态的是____________。
a.容器中压强不再变化 b.CO2的浓度不再改变
c.2v正(NO)=v逆(N2) d.气体的密度保持不变
(3)以燃料电池为代表的新能源的推广“使用能大大降低污染物的排放。如图是一种甲醚燃料电池结构,请写出该电池负极的电极反应式:________________________________________。