氢气是一种清洁能源，氢气的制取与储存是氢能源利用领域的研究热点．
（1）直接热分解法制氢．某温度下，H₂O（g）?H₂（g）+

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2

O₂（g）．该反应的平衡常数表达式为K=．
（2）热化学循环制氢．制备H₂的反应步骤如下：
①Br₂（g）+CaO（s）═CaBr₂（s）+

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O₂（g）△H=-73kJ?mol^-1
②3FeBr₂（s）+4H₂O（g）═Fe₃O₄（s）+6HBr（g）+H₂（g）△H=+384kJ?mol^-1
③CaBr₂（s）+H₂O （g）═CaO（s）+2HBr（g）△H=+212kJ?mol^-1
④Fe₃O₄（s）+8HBr（g）═Br₂（g）+3FeBr₂（s）+4H₂O（g）△H=-274kJ?mol^-1
则 H₂O（g）?H₂（g）+

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2

O₂（g）△H=kJ?mol^-1．
（3）光电化学分解制氢，其原理如图．钛酸锶光电极的电极反应为4OH^--4e^-═O₂+2H₂O，则铂电极的电极反应为．
（4）水煤气法制氢．
CO（g）+H₂O（g）?CO₂（g）+H₂（g）△H＜0，在850℃时，K=1．
①若升高温度到950℃时，达到平衡时K1（填“＞”、“＜”或“=”）．
②850℃时，若向一容积可变的密闭容器中同时充入1.0mol CO、3.0mol H₂O、1.0mol CO₂ 和x mol H₂，若要使上述反应开始时向正反应方向进行，则x应满足的条件是．
（5）甲烷制氢．将1.0mol CH₄和2.0mol H₂O （g）通入容积为100L的反应室，在一定条件下发生反应：CH₄（g）+H₂O（g）═CO（g）+3H₂（g）．测得达到平衡所需的时间为5min，CH₄的平衡转化率为50%，则用H₂表示该反应的平均反应速率为．
（6）LiBH₄具有非常高的储氢能力，分解时生成氢化锂和两种非金属单质．该反应的化学方程式为．

某兴趣小组的同学在探究金属活动性顺序时，决定把铝片放入硫酸铜的水溶液中进行实验，以验证铝和铜的活动性顺序．小组的同学进行了分工，甲同学取一定量的无水硫酸铜粉末加到一定量的蒸馏水中溶解，发现溶液变浑浊，加水稀释仍然浑浊．
（1）你认为是什么原因造成的，写出反应的化学方程式．
（2）请你给出配制此溶液的建议．
（3）经过小组讨论后，终于配制成澄清溶液．甲同学截取一段铝片放入盛有该硫酸铜溶液的试管中，观察，一开始无明显现象，一段时间后铝片表面先变，随后溶液颜色变浅并在铝片表面沉积一层疏松的红色物质．
（4）乙同学认为将铝片放入前应，并重做此实验，除发现跟甲同学一样的现象外，还看到有气泡产生，于是激发了他们的探究欲望．
[提出问题]该气体是什么呢？
[猜想]①甲同学认为可能是氢气   ②乙同学认为可能是二氧化硫．
[查资料]铜盐溶液中，溶液的pH决定溶液中Cu²⁺浓度大小，通过查资料得到如下数据（Cu²⁺浓度小于1.0×10^-5molL^-1时忽略不计）：

Cu2+/molL-1	0.1	0.01	0.001	0.0001	0.00001
溶液pH	4.7	5.2	5.7	6.2	6.7

[方案设计]同学们设计方案逐一加以验证：
①；
②．
[讨论交流]你觉得还可以通过什么操作验证Al和Cu的活动性．

（2013?江西模拟）甲醇是一种很好的燃料，工业上用CH₄和H₂O为原料，通过下述反应Ⅰ和Ⅱ来制备甲醇．
（1）将1.0mol CH₄和2.0mol H₂O（g）通入反应室（容积为100L），在一定条件下发生反应：CH₄（g）+H₂O（g）?CO（g）+3H₂（g）…I．CH₄的转化率与温度、压强的关系如图．
①已知100℃时达到平衡所需的时间为5min，则用H₂表示的平均反应速率为．
②图中的P₁P₂（填“＜”、“＞”或“=”），100℃时平衡常数为．
③该反应的△H0（填“＜”、“＞”或“=”）．
（2）在压强为0.1MPa条件下，将a mol CO与3amol H₂的混合气体在催化剂作用下能自发反应生成甲醇：CO（g）+2H₂（g）?CH₃OH（g）△H＜0
Ⅱ．
①若容器容积不变，下列措施可增加甲醇产率的是．
A．升高温度                        B．将CH₃OH（g）从体系中分离
C．充入He，使体系总压强增大       D．再充入1mol CO和3mol H₂
②为了寻找合成甲醇的温度和压强的适宜条件，某同学设计了三组实验，部分实验条件已经填在下面实验设计表中．

实验编号	T（℃）	n（CO）/n（H2）	p（MPa）
l	150	1 3	0.1
2	n	1 3	5
3	350	m	5

A．则上表中剩余的实验条件数据：a=、b=．
B．根据反应Ⅱ的特点，右上图是在压强分别为0.1MPa和5MPa下CO的转化率随温度变化的曲线图，请指明图中的压强P_x=MPa．

甲醇可作为燃料电池的原料．以CH₄和H₂O为原料，通过下列反应反应来制备甲醇．
反应I：CH₄ （g）+H₂O （g）=CO （g）+3H₂ （g）△H=+206.0kJ?mol^-1
反应II：CO （g）+2H₂ （g）=CH₃OH （g）△H=-129.0kJ?mol^-1
（1）CH₃OH （g）和H₂（g）反应生成CH₄（g）与H₂O（g）的热化学方程式为．
（2）将1.0mol CH₄和2.0mol H₂O （ g ）通入容积固定为10L的反应室，在一定条件下发生反应I，测得在一定的压强下CH₄的转化率与温度的关系如图1．
①假设100℃时达到平衡所需的时间为5min，则用H₂表示该反应的平均反应速率为．
②100℃时反应I的平衡常数为．
③可用来判断该反应达到平衡状态的标志有．（填字母）
A．CO的含量保持不变                  
B．容器中CH₄浓度与CO浓度相等
C．容器中混合气体的密度保持不变       
D．3V_正（CH₄）=V_逆（H₂）
（3）按照反应II来生成甲醇，按照相同的物质的量投料，测得CO在不同温度下的平衡转化率与压强的关系如图2所示．下列说法正确的是
A．温度：T₁＞T₂＞T₃
B．正反应速率：ν（a）＞ν（c）； ν（b）＞ν（d）
C．平衡常数：K（a）＞K（c）； K（b）=K（d）
D．平均摩尔质量：M（a）＜M（c）； M（b）＞M（d）
（4）工业上利用甲醇制备氢气的常用方法之一为：甲醇蒸汽重整法．该法中的一个主要反应为CH₃OH（g）?CO（g）+2H₂（g），此反应能自发进行的原因是．
（5）甲醇对水质会造成一定的污染，有一种电化学法可消除这种污染，其原理是：通电后，将Co²⁺氧化成Co³⁺，然后以Co³⁺做氧化剂把水中的甲醇氧化成CO₂而净化．实验室用图3装置模拟上述过程：
①写出阳极电极反应式．
②写出除去甲醇的离子方程式．
③若3图装置中的电源为甲醇-空气-KOH溶液的燃料电池，则电池负极的电极反应式为：．