1. (2021·洛阳模拟) 天然气通过重整反应可生产合成气，进而生产H₂ ， 该工艺减少甲烷和CO₂的排放，对于节约能源和保护环境具有双重意义。以甲烷为原料制氢主要有水蒸气重整、CO₂重整等方法。甲烷水蒸气重整制氢工艺流程如图：

1. （1） 涉及的甲烷水蒸气重整反应方程式为：

   CH₄(g)+H₂O(g)=CO(g)+3H₂(g)  ΔH₁

   CH₄(g)+2H₂O(g)=CO₂(g)+4H₂(g)  ΔH₂=+165kJ·mol^-1

   已知CH₄、CO、H₂的燃烧热分别为ΔH=-891kJ·mol^-1、ΔH=-283kJ·mol^-1、ΔH=-286kJ·mol^-1、水的汽化热ΔH=+44kJ·mol^-1 ， 则ΔH₁=。

3. （2） 天然气脱硫工艺中常用热分解法处理H₂S，硫化氢分解的反应方程式为：2H₂S(g)=2H₂(g)+S₂(g)，在101kPa时各气体的平衡体积分数与温度的关系如图所示：

   

   该反应的ΔH0(填“＞”、“＜”)。图中A点时反应的平衡常数Kp=(用平衡分压代替平衡浓度，平衡分压=总压X物质的量分数)。

5. （3） 利用甲烷水蒸气重整制得的氢气，工业上可用于合成氨生产。

   ①“哈伯法”是制氨气的常用方法，反应方程式为：N₂(g)+3H₂(g) 2NH₃(g)向密闭容器中按1：3体积比通入N₂和H₂ ， 反应达平衡时NH₃的体积分数为25.0%，则N₂的平衡转化率α(N₂)=

   ②“球磨法”是一种在温和的条件下(45℃和1bar，1bar≈100kPa)合成氨气的新方法，氨的最终体积分数可高达82.5%。该法分为两个步骤(如图)：第一步，铁粉在球磨过程中被反复剧烈碰撞而活化，产生高密度的缺陷，氮分子被吸附在这些缺陷上［Fe(N*)］，有助于氮分子的解离。第二步，N*发生加氢反应得到NH_x*(x=1~3)，剧烈碰撞中，NH_x*从催化剂表面脱附得到产物氨。“球磨法”与“哈伯法”相比较，下列说法中错误的是(选填标号)。

   

   A．催化剂(Fe)缺陷密度越高，N₂的吸附率越高

   B．“哈伯法”采用高温主要用于解离氮氮三键，而“球磨法”不用解离氮氮三键

   C．“球磨法”转速不能过快，否则体系升温太快，温度升高不利于N₂吸附

   D．“球磨法”不采用高压，是因为低压产率已经较高，加压会增大成本

7. （4） 用催化剂Fe₃(CO)₁₂/ZSM-5催化CO₂加氢合成乙烯的反应，所得产物含CH₄、C₃H₆、C₄H₈等副产物，反应过程如图。

   

   催化剂中添加Na、K、Cu助剂后(助剂也起催化作用)可改变反应的选择性，在其他条件相同时，添加不同助剂，经过相同时间后测得CO₂转化率和各产物的物质的量分数如表。

   助剂	CO2转化率(%)	各产物在有机产物中的占比(%)
   		C2H4	C3H6	其他有机物
   Na	42.5	35.9	39.6	24.5
   K	27.2	75.6	22.8	1.6
   Cu	9.8	80.7	12.5	6.8

   欲提高单位时间内乙烯的产量，在Fe₃(CO)₁₂/ZSM-5中添加助剂效果最好，加入助剂能提高单位时间内乙烯产量的根本原因是。