H₂和CH₄都是很重要的燃料，在现代化工生产中也有着不可替代的作用。请分析回答下面的问题：
（1）经研究发现在催化剂铑表面H₂催化还原NO的详细反应机理如表[表中下标“（S）”表示吸附态组分]所示，在其他条件一定时，决定该反应速率的基元反应（指在反应中一步直接转化为产物的反应，又称为简单反应）为

N_（S）+N_（S）→N₂+Rh_（S）+Rh_（S）

N_（S）+N_（S）→N₂+Rh_（S）+Rh_（S）

，基元反应 NO+Rh_（S）→NO_（S）的ΔH=

-108.9

-108.9

kJ•mol^-1。

基元反应	活化能Ea/（kJ•mol-1）
H2+Rh（S）+Rh（S）→H（S）+H（S）	12.6
NO+Rh（S）→NO（S）	0.0
NO（S）+Rh（S）→N（S）+O（S）	97.5
N（S）+N（S）→N2+Rh（S）+Rh（S）	120.9
H（S）+O（S）→OH（S）+Rh（S）	83.7
OH（S）+H（S）→H2O（S）+Rh（S）	33.5
H2O（S）→H2O+Rh（S）	45.0
H（S）+H（S）→H2+Rh（S）+Rh（S）	77.8
NO（S）→NO+Rh（S）	108.9
OH（S）+Rh（S）→H（S）+O（S）	37.7

（2）利用甲烷制备甲醇的一种方法叫甲烷催化氧化法，该方法的有关反应如下：
主反应：CH₄（g）+

1

2

O₂（g）⇌CH₃OH（g）       ΔH=-26kJ•mol^-1
副反应：CH₄（g）+2O₂（g）⇌CO₂（g）+2H₂O（g）  ΔH
科学家研究了CH₄、O₂和H₂O（g）（H₂O的作用是活化催化剂）按照一定体积比在催化剂表面合成甲醇的反应。在恒温恒容的密闭容器中CH₄、O₂和H₂O（g）按体积比2：1：8投入，充分反应达平衡后，测得CH₄的转化率为50%，CO₂的体积分数为

1

53

1

53

，则该催化剂对甲醇的选择性是

80%

80%

（甲醇的选择性=

n

（

CH

3

OH

）

n

（

CH

3

OH

）

+

n

（

CO

2

）

×

100

%

）。副反应的压强平衡常数K_p=

352.8

352.8

。
（3）甲烷和水蒸气催化制氢的过程中主要发生两个反应：
①CH₄（g）+H₂O（g）⇌CO（g）+3H₂（g）   ΔH=+206kJ•mol^-1；
②CO（g）+H₂O（g）⇌CO₂（g）+H₂（g）   ΔH=-41kJ•mol^-1；
恒压下，将n（CH₄）：n（H₂O）=1：3的混合气体投入反应器中，平衡时，各组分的物质的量分数与温度的关系如图所示。简述600℃前后CO₂含量变化的原因：

600℃前随温度升高，CO浓度增大使反应②正向进行的程度大于温度升高使其逆向进行的程度，600℃后随温度升高，CO浓度增大使反应②正向进行的程度小于温度升高使其逆向进行的程度

600℃前随温度升高，CO浓度增大使反应②正向进行的程度大于温度升高使其逆向进行的程度，600℃后随温度升高，CO浓度增大使反应②正向进行的程度小于温度升高使其逆向进行的程度

。

（4）香港城市大学研发的Zn/富Co（Ⅲ）-Co₃O₄电池B（如图），采用ZnSO₄和CoSO₄为电解质溶液，充放电过程中a极发生CoO与Co₃O₄之间的转化，现利用甲烷燃料电池对其充电，充电时a极的电极反应为

4CoO-2e^-=Co₃O₄+Co²⁺

4CoO-2e^-=Co₃O₄+Co²⁺

，当甲烷燃料电池外电路通过4mol电子时，电池B电解质溶液质量减少 

12

12

g。