1．合成氨對人類生存具有重大意義，反應為：N₂（g）+3H₂（g）?2NH₃（g）ΔH
（1）科學家研究在催化劑表面合成氨的反應機理，反應步驟與能量的關系如圖所示（吸附在催化劑表面的微粒用*標注，省略了反應過程中部分微粒）。
①寫出步驟c的化學方程式 。
②由圖像可知合成氨反應的ΔH 0（填“＞”、“＜”或“=”）。
（2）恒溫下，往一個4L的密閉容器中充入5.2molH₂和2molN₂，反應過程中對NH₃的濃度進行檢測，得到的數(shù)據如下表所示：

時間/min	5	10	15	20	25	30
c（NH3）/（mol?L-1）	0.08	0.14	0.18	0.20	0.20	0.20

①此條件下該反應的化學平衡常數(shù)K=。
②若維持容器容積不變，溫度不變，往原平衡體系中加入H₂、N₂和NH₃各4mol,化學平衡將向 反應方向移動（填“正”或“逆”）。

2．氫能是一種綠色能源，也是重要的還原劑。目前有多種方法可以制氫并儲氫。催化加氫反應可以用于重要化工原料的轉化。
Ⅰ．電解法制氫
（1）甲醇電解可制得H₂，其原理如圖1所示。陽極的電極反應式為 。
Ⅱ．催化重整法制氫
（2）已知：反應1：CH₃OH（g）═CO（g）+2H₂（g）ΔH₁=+90.6kJ?mol^-1
反應2：CO（g）+H₂O（g）═CO₂（g）+H₂（g）ΔH₂=-41.2kJ?mol^-1
則反應3：CH₃OH（g）+H₂O（g）═CO₂（g）+3H₂（g）ΔH₃=kJ?mol^-1
（3）以CuO-ZnO-Al₂O₃催化劑進行甲醇重整制氫時，固定其它條件不變，改變水、甲醇的物質的量比，甲醇平衡轉化率及CO選擇性的影響如圖2所示。[CO的選擇性=×100%]

當水、甲醇比大于0.8時，CO選擇性下降的原因是 。
（4）銅基催化劑（Cu/CeO₂）能高效進行甲醇重整制氫，但因原料中的雜質或發(fā)生副反應生成的物質會使催化劑失活。甲醇中混有少量的甲硫醇（CH₃SH），重整制氫時加入ZnO可有效避免銅基催化劑失活且平衡產率略有上升，其原理用化學反應方程式表示為 。
Ⅲ.催化加氫還原反應的應用
H₂能將4-硝基苯乙烯在特定條件下轉化為4-乙烯基苯胺。兩種不同催化劑將4-硝基苯乙烯還原加氫的過程如圖3所示。

（5）已知Mo單原子位點對4-硝基苯乙烯有較好吸附效果。
①使用雙單原子催化劑可以大大提高4-乙烯基苯胺的產率，原因是 。
②請描述4-硝基苯乙烯在單原子催化劑下與H₂發(fā)生反應的過程 。

3．CO₂是一種溫室氣體，對人類的生存環(huán)境產生巨大的影響，維持大氣中CO₂的平衡對生態(tài)環(huán)境保護有著重要意義。
Ⅰ．可利用CH₄與CO₂制備合成氣（CO、H₂），在某一剛性密閉容器中CH₄、CO₂的分壓分別為15kPa、20kPa,加入Ni/α-Al₂O₃催化劑并加熱至1123K使其發(fā)生反應：CH₄（g）+CO₂（g）?2CO（g）+2H₂（g）。
（1）研究表明CO的生成速率ν（CO）=1.28×10^-2p（CH₄）?p（CO₂）（kPa?s^-1），某時刻測得p（H₂）=10kPa,則該時刻v（CH₄）=kPa?s^-1。
（2）達到平衡后，測得CO的產率為50%，則該反應的平衡常數(shù)K_p=。
（3）科學家提出制備“合成氣反應歷程分兩步：反應①：CH₄（g）?C（ads）+2H₂（g）（慢反應），反應②：C（ads）+CO₂（g）?2CO（g）（快反應），上述反應中C（ads）為吸附性活性炭，反應歷程的能量變化如圖所示：CH₄與CO₂制備合成氣的熱化學方程式為 ，能量變化圖中：E₅+E₁E₄+E₂（填“＞”、“＜”或“=”）。

Ⅱ．利用CO₂催化加氫制甲醇，往某密閉容器中按投料比n（H₂）：n（CO₂）=3：1充入H₂和CO₂，發(fā)生以下反應：
①CO₂（g）+3H₂（g）?CH₃OH（g）+H₂O（g）ΔH₁=-49.4kJ/mol
②CO₂（g）+H₂（g）?CO（g）+H₂O（g）ΔH₂=+41.2kJ/mol
③CO（g）+2H₂（g）?CH₃OH（g）ΔH₃=-90.6kJ/mol
反應達到平衡時，測得各組分的物質的量分數(shù)隨溫度變化的曲線如圖所示。

（4）①體系中CO₂的物質的量分數(shù)受溫度的影響不大，原因是 。
②如圖X、Y分別代表 、（填化學式）。