1. (2021·无锡) 氢气是一种可持续研发的新能源和工业原料。

1. （1） 利用太阳能将水转化为氢能是一种理想途径。某种光分解水的过程如图甲所示。

   

   ①该转化中循环利用的物质有Fe₃O₄和（填化学式）；

   ②与电解水相比，该方法的优点是。

3. （2） CH₂﹣H₂O催化重整是目前大规模制取H₂的重要方法，生产过程中涉及的重要反应有CH₄+H₂OCO+3H₂ ， CO+H₂OCO₂+H₂。

   ①向催化重整体系中投入一定量的CaO可提高H₂的百分含量，原因是；

   ②如图乙所示，投入纳米CaO时，H₂的百分含量最大的原因是。

5. （3） 氢气可用于钢铁冶炼、合成氨和合成甲醇等工业。写出赤铁矿（主要成分为Fe₂O₃）与氢气在高温下炼铁的化学方程式：。