氢化铝钾$\rm (\text{KAl}{{\text{H}}_{\text{4}}}\rm )$水解制氢：$\text{KAl}{{\text{H}}_{\text{4}}}\left( \text{s} \right)+4{{\text{H}}_{\text{2}}}\text{O}\left( \text{l} \right)=\text{KAl}{{\left( \text{OH} \right)}_{\text{4}}}\left( \text{aq} \right)+\text{4}{{\text{H}}_{\text{2}}}\left( \text{g} \right)\quad \Delta H\lt 0$。

该反应自发进行的条件是                。

任意温度

已知反应的$\Delta H\lt 0$，为放热反应，由反应的方程可知该反应的熵变$\Delta S\gt 0$，根据吉布斯自由能公式$\Delta G=\Delta H-T\Delta S$，可知无论温度$T$取何值$(T\gt 0$，单位为$\text{K}\rm )$，$-T\Delta S$始终为负值，因此$\Delta G$始终小于$\rm 0$，反应在任意温度下均能进行。

我国的制氢总量位居世界首位，工业上甲烷水蒸气重整制氢的反应为：

$\rm ($ⅰ$\rm )\text{C}{{\text{H}}_{\text{4}}}\left( \text{g} \right)+{{\text{H}}_{\text{2}}}\text{O}\left( \text{g} \right)\rightleftharpoons \text{CO}\left( \text{g} \right)+3{{\text{H}}_{\text{2}}}\left( \text{g} \right)$；$\rm ($ⅱ$\rm )\text{CO}\left( \text{g} \right)+{{\text{H}}_{\text{2}}}\text{O}\left( \text{g} \right)\rightleftharpoons \text{C}{{\text{O}}_{\text{2}}}\left( \text{g} \right)+{{\text{H}}_{2}}\left( \text{g} \right)$。

①可改变${{\operatorname{CH}}_{4}}$平衡转化率的因素是                。

$\rm A$．升高温度      $\rm B$．增大投料比$\left[ n\left( \text{C}{{\text{H}}_{\text{4}}} \right):n\left( {{\text{H}}_{\text{2}}}\text{O} \right) \right]$

$\rm C$．加入催化剂      $\rm D$．加入三苄胺$\left[ {{\left( {{\text{C}}_{\text{6}}}{{\text{H}}_{\text{5}}}\text{C}{{\text{H}}_{\text{2}}} \right)}_{\text{3}}}\text{N} \right]$

②室温下，用${{\text{K}}_{\text{2}}}\text{C}{{\text{O}}_{\text{3}}}$溶液吸收该重整气中的$\text{C}{{\text{O}}_{\text{2}}}$，当溶液中$c\left( \text{HCO}_{\text{3}}^{-} \right):c\left( \text{CO}_{\text{3}}^{2-} \right)=4$时，溶液$\text{pH}=$                $\rm [$已知${{K}_{\text{a1}}}\left( {{\text{H}}_{\text{2}}}\text{C}{{\text{O}}_{\text{3}}} \right)=5\times {{10}^{-7}},{{K}_{\text{a2}}}\left( {{\text{H}}_{\text{2}}}\text{C}{{\text{O}}_{\text{3}}} \right)=5\times {{10}^{-11}},\lg 2=0.3\rm ]$。

③在$T\ {}^\circ \text{C}$、恒定压强$p$条件下，向反应体系中按$n\left( \text{C}{{\text{H}}_{\text{4}}} \right):n\left( {{\text{H}}_{\text{2}}}\text{O} \right)=1$比例投料，达到平衡时$\text{C}{{\text{H}}_{\text{4}}}$的转化率为$x$，且$c\left( \text{CO} \right)=c\left( \text{C}{{\text{O}}_{2}} \right)$，则反应$\rm ($ⅱ$\rm )$的平衡常数${{K}_{\text{p}}}=$                $\rm ($用含$x$的式子表示$\rm )$。

$\\rm ABD$ ； $\\rm 9.7$ ； $\\dfrac{7x}{2-3x}$

$\rm A$.反应$\rm i$的$\Delta H$未知，但改变温度会影响平衡移动，从而影响$\rm CH_{4}$平衡转化率，$\rm A$正确；

$\rm B$．增大投料比$\left[ n\left( \text{C}{{\text{H}}_{\text{4}}} \right):n\left( {{\text{H}}_{\text{2}}}\text{O} \right) \right]$，会增加$\rm CH_{4}$的相对投入量，影响$\rm CH_{4}$平衡转化率，$\rm B$正确；

$\rm C$．催化剂仅加快反应速率，不影响平衡移动，故不改变$\rm CH_{4}$的平衡转化率，$\rm C$错误；

$\rm D$．三苄胺为有机碱，可与反应生成的$\rm CO_{2}$反应，从而影响反应$\rm i$和反应$\rm ii$，改变$\rm CH_{4}$的平衡转化率，$\rm D$正确；

故故选：$\rm ABD$。

用$\rm K_{2}CO_{3}$溶液吸收$\rm CO_{2}$时，存在平衡：$\text{CO}_{3}^{2-}+\text{C}{{\text{O}}_{2}}+{{\text{H}}_{\text{2}}}\text{O}\rightleftharpoons 2\text{HCO}_{3}^{-}$，当溶液中$c\left( \text{HCO}_{\text{3}}^{-} \right):c\left( \text{CO}_{\text{3}}^{2-} \right)=4$时，选用$\rm H_{2}CO_{3}$的二级电离常数${{K}_{\text{a2}}}$计算$\rm pH$，${{K}_{\text{a}2}}=\dfrac{c\text{(CO}_{3}^{2-}\text{)}\cdot c\text{(}{{\text{H}}^{+}}\text{)}}{c(\text{HCO}_{3}^{-})}=5\times {{10}^{-11}}$，代入$c\left( \text{HCO}_{\text{3}}^{-} \right)=4c\left( \text{CO}_{\text{3}}^{2-} \right)$可得$c\left( {{\text{H}}^{+}} \right)=2\times {{10}^{-10}}\text{ mol/L}$，故$\text{pH}=-\text{lg}\left( 2\times {{10}^{-10}} \right)=9.7$。

根据已知，设$n\left( \text{C}{{\text{H}}_{\text{4}}} \right)=n\left( {{\text{H}}_{\text{2}}}\text{O} \right)=1\text{ mol}$，恒定压强$p$下，体积与物质的量成正比，反应$\rm i$中，$\rm CH_{4}$转化率为$x$，则消耗$\rm CH_{4}$和$\rm H_{2}O$各$x\text{ mol}$，生成$x\text{ mol }\rm CO$和$3x\text{ mol }{{\text{H}}_{\text{2}}}$，设平衡时反应$\rm ii$消耗$y\text{ mol CO}$和$\rm H_{2}O$，则生成$y\text{ mol }{{\text{H}}_{\text{2}}}$和$y\text{ mol C}{{\text{O}}_{\text{2}}}$，则平衡时$n\left( \text{CO} \right)=\left( x-y \right)\text{ }$ $\rm mol$，$n\left( \text{C}{{\text{O}}_{\text{2}}} \right)=y\text{ }\rm mol$，由$n\left( \text{CO} \right)=n\left( \text{C}{{\text{O}}_{\text{2}}} \right)$可知，$y=0.5x$，平衡时总物质的量$n=n\left( \text{C}{{\text{H}}_{\text{4}}} \right)+n\left( {{\text{H}}_{\text{2}}}\text{O} \right)+n\left( \text{CO} \right)+n\left( {{\text{H}}_{\text{2}}} \right)+n\left( \text{C}{{\text{O}}_{\text{2}}} \right)=\left( 1-x \right)\text{ mol}+\left( 1-1.5x \right)\text{ mol}+0.5x\text{ mol}+3.5x\text{ mol}+0.5x\text{ mol}=\left( 2+2x \right)\text{ mol}$，设总压强为$p$，则反应$\rm ii$中各物质的分压$p\left( \text{CO} \right)=p\left( \text{C}{{\text{O}}_{\text{2}}} \right)=p\dfrac{x}{4+4x}$，$p\left( {{\text{H}}_{\text{2}}}\text{O} \right)=p\dfrac{2-3x}{4+4x}$，$p\left( {{\text{H}}_{\text{2}}} \right)=p\dfrac{7x}{4+4x}$，则${{K}_{\text{p}}}=\dfrac{7x}{2-3x}$。

$\text{NaHC}{{\text{O}}_{\text{3}}}、\text{N}{{\text{a}}_{\text{2}}}\text{C}{{\text{O}}_{\text{3}}}$储氢：${{\text{H}}_{\text{2}}}+\text{HCO}_{\text{3}}^{-}\rightleftharpoons \text{HCO}{{\text{O}}^{-}}+{{\text{H}}_{\text{2}}}\text{O}$；${{\text{H}}_{\text{2}}}+\text{CO}_{\text{3}}^{2-}\rightleftharpoons \text{HCO}{{\text{O}}^{-}}+\text{O}{{\text{H}}^{-}}$。一定温度下，若向$\text{0}\text{.2 mol}\cdot {{\text{L}}^{-1}}\text{ NaHC}{{\text{O}}_{\text{3}}}、\text{N}{{\text{a}}_{2}}\text{C}{{\text{O}}_{\text{3}}}$溶液中分别通入${{\text{H}}_{2}}$，相同时间时测得溶液中$\text{HCO}{{\text{O}}^{-}}$浓度随温度的变化如图。试分析，温度$\rm 70$ $\rm ^\circ\rm C$~$\rm 90$ $\rm ^\circ\rm C$间$\text{NaHC}{{\text{O}}_{\text{3}}}$溶液中$\text{HCO}{{\text{O}}^{-}}$浓度会下降且低于$\text{N}{{\text{a}}_{2}}\text{C}{{\text{O}}_{\text{3}}}$溶液的原因是                。

温度高于$\\rm 70$ $\\rm ^\\circ\\rm C$后溶液中$\\text{NaHC}{{\\text{O}}_{\\text{3}}}$分解；分解后溶液中$c\\left( \\text{CO}_{\\text{3}}^{2-} \\right)$比$\\text{N}{{\\text{a}}_{\\text{2}}}\\text{C}{{\\text{O}}_{\\text{3}}}$溶液小，反应速率较慢

根据题中信息和图像，可知温度$\rm 70$ $\rm ^\circ\rm C$~$\rm 90$ $\rm ^\circ\rm C$间$\text{NaHC}{{\text{O}}_{\text{3}}}$溶液中$\text{HCO}{{\text{O}}^{-}}$浓度会下降且低于$\text{N}{{\text{a}}_{2}}\text{C}{{\text{O}}_{\text{3}}}$溶液的原因为：温度高于$\rm 70$ $\rm ^\circ\rm C$后溶液中$\rm NaHCO_{3}$分解；分解后溶液中$c\left( \text{CO}_{\text{3}}^{2-} \right)$比$\text{N}{{\text{a}}_{\text{2}}}\text{C}{{\text{O}}_{\text{3}}}$溶液小，反应速率较慢。

利用燃料电池产生电能是氢能高效利用的途径之一、某熔融碳酸盐介质的氢氧燃料电池的工作原理如图$\rm 2$所示，其负极上的电极反应式是                。

${{\\text{H}}_{\\text{2}}}-2{{\\text{e}}^{-}}+\\text{CO}_{\\text{3}}^{2-}={{\\text{H}}_{\\text{2}}}\\text{O}+\\text{C}{{\\text{O}}_{\\text{2}}}$

由图可知，负极失去电子，氢气与碳酸根发生反应生成二氧化碳和水，电极反应式应为：${{\text{H}}_{\text{2}}}-2{{\text{e}}^{-}}+\text{CO}_{\text{3}}^{2-}={{\text{H}}_{\text{2}}}\text{O}+\text{C}{{\text{O}}_{\text{2}}}$。