当今,世界多国相继规划了碳达峰、碳中和的时间节点,因此碳的利用、捕集和减排成了研究的重点。
(1)目前国际空间站处理CO
2的一个重要方法是将CO
2还原,所涉及的反应方程式为:
反应I:CO
2(g)+4H
2(g)=CH
4(g)+2H
2O(g)
△H=-164.9kJ•mol
-1反应II:CO
2(g)+H
2(g)=CO(g)+H
2O(g)
△H=+41.2kJ•mol
-1将CO
2和H
2按体积比1∶4混合(n
总=5mol),匀速通入装有Ru/TiO
2催化剂的反应容器中发生反应I和反应II。反应相同时间,CO
2转化率、CH
4和CO选择性(选择性:转化的CO
2中生成CH
4或CO的百分比)随温度变化曲线分别如图所示。

①a点的正反应速率和逆反应速率的大小关系为v
正(a)
________v
逆(a)(填“>”“=”或“<”)。
②Ru/TiO
2催化剂在较低温度主要选择
_______(填“反应I”或“反应II”)。
③350℃~400℃温度区间,CO
2转化率呈现减小的变化趋势,其原因是
_______。
④350℃时,反应达到平衡时容器体积为5L,求该温度下反应I的平衡常数K=
_______L
2•mol
-2。
(2)合成碳酸二甲酯的工作原理如图所示。

阳极的电极反应式为
_______,离子交换膜a为
_______(填“阳膜”、“阴膜”)。
(3)NaBH
4在储氢材料、燃料电池等方面具有重要应用,合理使用可以减少碳排放。
①NaBH
4中H元素的化合价为-1,具有强还原性。一定条件下,向FeSO
4溶液中滴加碱性NaBH
4溶液,溶液中BH

与Fe
2+反应生成纳米铁粉、H
2和B(OH)

,参加反应的BH

与生成的纳米铁粉的物质的量之比为
_______。
②NaBH
4燃料电池中,NaBH
4转化为NaBO
2,电解NaBO
2溶液又可制得NaBH
4,实现物质的循环利用,电解装置示意图如图所示。

电解池阴极的电极反应式为
_______。两电极区间使用阶离子交换膜,不允许阴离子通过的原因是
_______。