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图1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
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问题描述：
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图1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图2所示，则压强P1___P2（填“>”或“<”）；压强为P2时，在Y点：v（正）___v（逆）（填“>”、“<”或“=”）．
施坚强回答：
（1）①由电池装置图可知，Cu电极上二氧化碳得电子生成甲烷，则Cu电极上的电极反应为：CO2+8e-+8H+=CH4+2H2O，故答案为：CO2+8e-+8H+=CH4+2H2O；
②可向装置中加入少量的酸作电解质，由于氢氧化钠不能提供质子，应选用硫酸，所以选用硫酸，故答案为：硫酸；
（2）H2S杂质常用氨水吸收，产物为NH4HS，吸收液为氨水，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，即反应过程中生成一水合氨，依据原子守恒和电子守恒配平书写化学方程式为：2NH4HS+O2 一定条件 .
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