甲醇是重要的資源，通過甲醇的催化重整不僅可以獲得氫能，還可以獲得重要的化工原料。
（1）在催化劑CeO₂作用下，CH₃OH和CO₂重整生成可能的部分反應(yīng)機理如圖1所示，其中表示?OH）。

①反應(yīng)開始時CH₃OH在催化劑表面解離為CH₃O?和H?，該過程首先是CH₃OH中的氫原子與催化劑載體上的O^2-形成較為強烈的相互作用。請具體描述CH₃OH中的哪一種氫原子與O^2-形成較為強烈的相互作用，并說明判斷的理由。

-OH中的H（或與O直接相連的H），O原子的電負(fù)性比C原子的電負(fù)性大，對共用電子對的吸引作用更強，與O原子相連的H帶更多正電荷，易與催化劑載體上O^2-形成較強的作用力

-OH中的H（或與O直接相連的H），O原子的電負(fù)性比C原子的電負(fù)性大，對共用電子對的吸引作用更強，與O原子相連的H帶更多正電荷，易與催化劑載體上O^2-形成較強的作用力

②X的結(jié)構(gòu)簡式為

（或CH₃OCOO^-）

（或CH₃OCOO^-）

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（2）CH₃OH與H₂O催化重整制氫氣的主反應(yīng)為：
反應(yīng)Ⅰ.CH₃OH（g）+H₂O（g）═CO₂（g）+3H₂（g）ΔH₁=49.5kJ?mol^-1
同時還發(fā)生副反應(yīng)：
反應(yīng)Ⅱ.H₂（g）+CO₂（g）═CO（g）+H₂O（g）ΔH₂=41.2kJ?mol^-1
溫度在300℃以上，CH₃OH也可以直接分解：
反應(yīng)Ⅲ.CH₃OH（g）═CO（g）+2H₂（g）ΔH₃
①ΔH₃=

+90.7

+90.7

kJ?mol^-1
②向該體系中加入適量多孔CaO，會提高H₂的產(chǎn)率，其原因是

CaO消耗CO₂，降低CO₂的濃度，有利于反應(yīng)Ⅰ正向進(jìn)行，有利于反應(yīng)Ⅱ逆向進(jìn)行

CaO消耗CO₂，降低CO₂的濃度，有利于反應(yīng)Ⅰ正向進(jìn)行，有利于反應(yīng)Ⅱ逆向進(jìn)行

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（3）CH₃OH與H₂O催化重整制氫氣的體系中，平衡時甲醇的轉(zhuǎn)化率、CO物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)與反應(yīng)溫度（T）以及初始加入的水醇比（S/M）的關(guān)系如圖2所示。例如：曲線M表示甲醇的平衡轉(zhuǎn)化率均為80%時，所對應(yīng)的反應(yīng)溫度以及初始加入的水醇比（S/M）。①其他條件相同，當(dāng)溫度低于300℃時，隨著溫度升高，平衡體系中CO的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)增大，其可能原因是

反應(yīng)Ⅰ和反應(yīng)Ⅱ正反應(yīng)均吸熱，隨著溫度升高，反應(yīng)Ⅰ和反應(yīng)Ⅱ的平衡均正向移動，且溫度升高對反應(yīng)Ⅱ的影響大于對反應(yīng)Ⅰ的影響

反應(yīng)Ⅰ和反應(yīng)Ⅱ正反應(yīng)均吸熱，隨著溫度升高，反應(yīng)Ⅰ和反應(yīng)Ⅱ的平衡均正向移動，且溫度升高對反應(yīng)Ⅱ的影響大于對反應(yīng)Ⅰ的影響

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②氫能源汽車對氫氣中的CO有嚴(yán)格的要求，CO物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)必須小于0.5%。根據(jù)圖2所示，催化重整制氫氣用于汽車時，適宜控制的水醇比和溫度為

水醇比大于1.8且溫度在250～260℃

水醇比大于1.8且溫度在250～260℃

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