氫氣是一種清潔能源，它的制取與應(yīng)用一直是人類研究的熱點(diǎn)。
（1）用甲醇和水蒸氣在催化劑、加熱條件下制氫的相關(guān)熱化學(xué)方程式如下：
CH₃OH（g）═CO（g）+2H₂（g）ΔH=+90.7kJ?mol^-1
CO（g）+H₂O（g）═CO₂（g）+H₂（g）ΔH=-41.2kJ?mol^-1
①反應(yīng)CH₃OH（g）+H₂O（g）

催化劑

△

CO₂（g）+3H₂（g）能自發(fā)進(jìn)行的原因是

ΔS＞0

ΔS＞0

。
②將一定比例的CH₃OH（g）和H₂O（g）的混合氣體，以相同速率通過(guò)裝有不同催化劑的反應(yīng)器。CH₃OH轉(zhuǎn)化率隨催化劑的使用時(shí)長(zhǎng)變化如圖1所示，催化劑CuAl₂O₄與催化劑Cu/Zn/Al相比，優(yōu)點(diǎn)有

CuAl₂O₄催化劑活性更高，且使用較長(zhǎng)時(shí)間后，還能保持較高的活性

CuAl₂O₄催化劑活性更高，且使用較長(zhǎng)時(shí)間后，還能保持較高的活性

。

③向Cu（NO₃）₂、Al（NO₃）₃混合溶液中滴加NaOH溶液可獲得沉淀物[Cu（OH）₂、Al（OH）₃]，以便于制取CuAl₂O₄．為確保Cu²⁺、Al³⁺完全沉淀（濃度≤10^-5mol?L^-1），應(yīng)控制混合液pH的最小整數(shù)值為

7

7

{K_sp[Cu（OH）₂]=2.2×10^-20，K_sp[Al（OH）₃]=1.3×10^-33}。
（2）用Au/ZrO₂作催化劑，在（CH₃CH₂）₃N作用下HCOOH分解制氫的原理如圖2所示。反應(yīng)2中生成物M的化學(xué)式為

CO₂

CO₂

，圖示反應(yīng)中只有氫元素化合價(jià)發(fā)生變化的是反應(yīng)

3

3

（填“1”“2”或“3”）。
（3）圖3是電解氨水和KOH混合溶液制氫的裝置示意圖。生成N₂的電極反應(yīng)式為

2NH₃?H₂O+6OH^--6e^-═N₂↑+8H₂O

2NH₃?H₂O+6OH^--6e^-═N₂↑+8H₂O

。
（4）富氧條件下，H₂還原NO_x包括兩個(gè)階段：第一階段為H₂、NO_x在催化劑作用下轉(zhuǎn)變?yōu)镠₂O、N₂、NH₃；第二階段NH₃在載體酸的作用下生成NH₄⁺，NH₄⁺將NO_x還原為N₂．寫出NO與O₂的物質(zhì)的量之比為1：1時(shí)，NH₄⁺與NO、O₂反應(yīng)生成N₂的離子反應(yīng)方程式：

4NH₄⁺+2NO+2O₂═3N₂+6H₂O+4H⁺

4NH₄⁺+2NO+2O₂═3N₂+6H₂O+4H⁺

。