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(chǔ)氫。催化加氫反應(yīng)可以用于重要化工原料的轉(zhuǎn)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(yīng)式為

CH₃OH-6e^-+H₂O=CO₂↑+6H⁺

CH₃OH-6e^-+H₂O=CO₂↑+6H⁺

。
Ⅱ．催化重整法制氫
（2）已知：反應(yīng)1：CH₃OH（g）═CO（g）+2H₂（g）ΔH₁=+90.6kJ?mol^-1
反應(yīng)2：CO（g）+H₂O（g）═CO₂（g）+H₂（g）ΔH₂=-41.2kJ?mol^-1
則反應(yīng)3：CH₃OH（g）+H₂O（g）═CO₂（g）+3H₂（g）ΔH₃=

+49.4

+49.4

kJ?mol^-1
（3）以CuO-ZnO-Al₂O₃催化劑進(jìn)行甲醇重整制氫時(shí)，固定其它條件不變，改變水、甲醇的物質(zhì)的量比，甲醇平衡轉(zhuǎn)化率及CO選擇性的影響如圖2所示。[CO的選擇性=

n

生成

（

CO

）

n

生成

（

C

O

2

）

+

n

生成

（

CO

）

×100%]

當(dāng)水、甲醇比大于0.8時(shí)，CO選擇性下降的原因是

水的含量增加，促進(jìn)反應(yīng)2、3正向進(jìn)行，二氧化碳選擇性上升，CO選擇性下降

水的含量增加，促進(jìn)反應(yīng)2、3正向進(jìn)行，二氧化碳選擇性上升，CO選擇性下降

。
（4）銅基催化劑（Cu/CeO₂）能高效進(jìn)行甲醇重整制氫，但因原料中的雜質(zhì)或發(fā)生副反應(yīng)生成的物質(zhì)會(huì)使催化劑失活。甲醇中混有少量的甲硫醇（CH₃SH），重整制氫時(shí)加入ZnO可有效避免銅基催化劑失活且平衡產(chǎn)率略有上升，其原理用化學(xué)反應(yīng)方程式表示為

CH₃SH+ZnO=ZnS+CH₃OH

CH₃SH+ZnO=ZnS+CH₃OH

。
Ⅲ.催化加氫還原反應(yīng)的應(yīng)用
H₂能將4-硝基苯乙烯在特定條件下轉(zhuǎn)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(diǎn)對(duì)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(chǎn)率，原因是

Ir單原子位點(diǎn)能促進(jìn)氫氣的活化，Mo單原子位點(diǎn)對(duì)4-硝基苯乙烯有較好的吸附效果，Mo和Ir的協(xié)同作用能改變催化劑的選擇性

Ir單原子位點(diǎn)能促進(jìn)氫氣的活化，Mo單原子位點(diǎn)對(duì)4-硝基苯乙烯有較好的吸附效果，Mo和Ir的協(xié)同作用能改變催化劑的選擇性

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②請(qǐng)描述4-硝基苯乙烯在單原子催化劑下與H₂發(fā)生反應(yīng)的過程

在Ir單原子位點(diǎn)，氫氣活化為H原子，一部分H原子進(jìn)攻雙鍵，和雙鍵發(fā)生加成反應(yīng)，另一部分H原子進(jìn)攻硝基，將硝基還原為氨基，最終得到37%的4-氨基苯乙烯，32%的4-氨基苯乙烷，29%的4-氨基苯乙烷

在Ir單原子位點(diǎn)，氫氣活化為H原子，一部分H原子進(jìn)攻雙鍵，和雙鍵發(fā)生加成反應(yīng)，另一部分H原子進(jìn)攻硝基，將硝基還原為氨基，最終得到37%的4-氨基苯乙烯，32%的4-氨基苯乙烷，29%的4-氨基苯乙烷

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