我國(guó)向世界承諾：到2060年實(shí)現(xiàn)“碳中和”，彰顯了負(fù)責(zé)任大國(guó)的作為與擔(dān)當(dāng)?！疤贾泻汀笔钱a(chǎn)生的CO₂和消耗的CO₂相當(dāng)，達(dá)到相對(duì)“零排放”。
（1）現(xiàn)階段的能源結(jié)構(gòu)仍以化石燃料為主，包括煤、

石油

石油

和天然氣，煤炭燃燒時(shí)排放出NO₂、

SO₂

SO₂

（填化學(xué)式）等氣體在空氣中會(huì)形成酸雨，天然氣燃燒的方程式為

CH₄+2O₂

點(diǎn)燃

CO₂+2H₂O

CH₄+2O₂

點(diǎn)燃

CO₂+2H₂O

。
（2）捕集、利用和封存CO₂是實(shí)現(xiàn)碳中和的一種途徑。
①科研人員制備了一種新型納米催化劑，二氧化碳和水在某表面可發(fā)生如下反應(yīng)：2CO₂+4H₂O

納米催化劑

2CH₃OH+3

O₂

O₂

。
②二氧化碳和水還能發(fā)生其他反應(yīng)，如：

CO₂+H₂O=H₂CO₃

CO₂+H₂O=H₂CO₃

（用化學(xué)方程式表示）。
上述兩個(gè)反應(yīng)，因?yàn)?

反應(yīng)物的量

反應(yīng)物的量

不同導(dǎo)致生成物的種類(lèi)不同。
（3）調(diào)整能源結(jié)構(gòu)是實(shí)現(xiàn)碳中和的另一種有效途徑，氫氣是一種可持續(xù)研發(fā)的新能源和工業(yè)原料。
1.①實(shí)驗(yàn)室用鋅和稀硫酸反應(yīng)制取氫氣，其原理是

Zn+H₂SO₄=ZnSO₄+H₂↑

Zn+H₂SO₄=ZnSO₄+H₂↑

（用化學(xué)方程式表示）。

②利用太陽(yáng)能將水轉(zhuǎn)化為氫能是一種理想途徑。某種光分解水的過(guò)程如圖甲所示，該轉(zhuǎn)化中循環(huán)利用的物質(zhì)有Fe₃O₄和

FeO

FeO

（填化學(xué)式）；與電解水相比，該方法的優(yōu)點(diǎn)是

節(jié)約能源，能耗低

節(jié)約能源，能耗低

。
2.CH₄-H₂O催化重整是目前大規(guī)模制取H₂的重要方法，生產(chǎn)過(guò)程中涉及的重要反應(yīng)有：CH₄+H₂O

催化劑

高溫

CO+3H₂，CO+H₂O

催化劑

高溫

CO₂+H₂。
向催化重整體系中投入一定量的CaO可吸收一定CO₂使H₂的百分含量增大，如圖乙所示，當(dāng)投入納米CaO時(shí)H₂的百分含量最大，原因是

反應(yīng)物間的接觸面積增大，使反應(yīng)更充分

反應(yīng)物間的接觸面積增大，使反應(yīng)更充分

。若將16tCH₄氣體用于制取H₂，每一步均完全反應(yīng)，理論上最多可生產(chǎn)多少H₂？（寫(xiě)出計(jì)算過(guò)程）