氢气是一种清洁能源，它的制取与应用一直是人类研究的热点。
（1）用甲醇和水蒸气在催化剂、加热条件下制氢的相关热化学方程式如下：
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反应CH₃OH（g）+H₂O（g）

催化剂

△

CO₂（g）+3H₂（g）能自发进行的原因是

ΔS＞0

ΔS＞0

。
②将一定比例的CH₃OH（g）和H₂O（g）的混合气体，以相同速率通过装有不同催化剂的反应器。CH₃OH转化率随催化剂的使用时长变化如图1所示，催化剂CuAl₂O₄与催化剂Cu/Zn/Al相比，优点有

CuAl₂O₄催化剂活性更高，且使用较长时间后，还能保持较高的活性

CuAl₂O₄催化剂活性更高，且使用较长时间后，还能保持较高的活性

。

③向Cu（NO₃）₂、Al（NO₃）₃混合溶液中滴加NaOH溶液可获得沉淀物[Cu（OH）₂、Al（OH）₃]，以便于制取CuAl₂O₄．为确保Cu²⁺、Al³⁺完全沉淀（浓度≤10^-5mol•L^-1），应控制混合液pH的最小整数值为

7

7

{K_sp[Cu（OH）₂]=2.2×10^-20，K_sp[Al（OH）₃]=1.3×10^-33}。
（2）用Au/ZrO₂作催化剂，在（CH₃CH₂）₃N作用下HCOOH分解制氢的原理如图2所示。反应2中生成物M的化学式为

CO₂

CO₂

，图示反应中只有氢元素化合价发生变化的是反应

3

3

（填“1”“2”或“3”）。
（3）图3是电解氨水和KOH混合溶液制氢的装置示意图。生成N₂的电极反应式为

2NH₃•H₂O+6OH^--6e^-═N₂↑+8H₂O

2NH₃•H₂O+6OH^--6e^-═N₂↑+8H₂O

。
（4）富氧条件下，H₂还原NO_x包括两个阶段：第一阶段为H₂、NO_x在催化剂作用下转变为H₂O、N₂、NH₃；第二阶段NH₃在载体酸的作用下生成NH₄⁺，NH₄⁺将NO_x还原为N₂．写出NO与O₂的物质的量之比为1：1时，NH₄⁺与NO、O₂反应生成N₂的离子反应方程式：

4NH₄⁺+2NO+2O₂═3N₂+6H₂O+4H⁺

4NH₄⁺+2NO+2O₂═3N₂+6H₂O+4H⁺

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