氢气在工业上具有重要的应用，从炼钢到食品无处不在，未来随着“碳中和”战略的推进，氢气的使用率必将得到进一步的提升。
（1）用H₂可以将CO₂转化为CH₄，该过程中涉及的反应如下。
①CO₂（g）+H₂（g）⇌CO（g）+H₂O（g）ΔH₁=+41kJ•mol^-1
②CO₂（g）+4H₂（g）⇌CH₄（g）+2H₂O（g）ΔH₂=-205kJ•mol^-1
③CO（g）+H₂（g）⇌C（s）+H₂O（g）ΔH₃=-131kJ•mol^-1
④C（s）+2H₂O（g）⇌CH₄（g）+CO₂（g）ΔH₄=-25kJ•mol^-1
则反应CO（g）+3H₂（g）⇌CH₄（g）+H₂O（g）的ΔH=

-246kJ•mol^-1

-246kJ•mol^-1

，反应③、④的存在会导致甲烷的产率

减小

减小

（填“增大”“减小”或“不变”）。
（2）微观动力学研究表明，在催化剂作用下，反应CO（g）+3H₂（g）⇌CH₄（g）+H₂O（g）的能量变化如图所示（吸附在催化剂表面的物质用“*”标注）。

在该反应历程中，最大的能垒E_正=

1.35

1.35

eV，请写出该步骤反应的化学方程式：

CH₃*+H*=CH₄*

CH₃*+H*=CH₄*

。
（3）在一定条件下，向某2L恒容密闭容器中充入2molCO₂、4molH₂，发生反应②，测得反应10min时，不同温度下氢气的转化率如图所示。

①a、b、c三点对应的v（CH₄）_逆由大到小的顺序为

c＞b＞a

c＞b＞a

（用a、b、c表示），请解释原因：

温度越高，浓度越大，则速率越大，由于转化率c＞b＞a,故甲烷的浓度c＞b＞a,且对应温度c＞b＞a,综上所述，v（CH₄）_逆由大到小顺序为c＞b＞a

温度越高，浓度越大，则速率越大，由于转化率c＞b＞a,故甲烷的浓度c＞b＞a,且对应温度c＞b＞a,综上所述，v（CH₄）_逆由大到小顺序为c＞b＞a

；T₂温度下，若起始时容器内的压强为3MPa,前10min内v（H₂）=

0.16

0.16

MPa•min^-1，该温度下反应的K_p=

16.7

16.7

（MPa）^-2（保留一位小数，K_p为以分压表示的平衡常数，分压=总压×物质的量的分数）。
②已知速率方程v_正=k_正•p⁴（H₂）•p（CO₂）、v_逆=k_逆•p²（H₂O）•p（CH₄），k_正、k_逆只与温度有关。若T₂时，k_逆=2（MPa）^-2•min^-1，则该温度下k_正=

33.4

33.4

（MPa）^-4•min^-1。
（4）科学家一直研究开发氢能源，我国科学家研发的循环制氢和贮氢的新工艺如图。下列有关说法正确的是

DE

DE

（填字母）。

A．ZnFe₂O₄中Fe为+6价
B．ZnFe₂O₄降低了H₂O分解的活化能
C．反应2中需要不断地补充ZnO、Fe₃O₄
D．反应3通入氩气作为保护气是因为氩气的化学性质稳定
E．贮氢过程可表示为3H₂+2Mg₂Cu=3MgH₂+MgCu₂