1 . 氢气的开发利用是氢能研究的热点。
一、氢气的发现和制备
(1)1766年，英国科学家卡文迪许用铁与稀盐酸作用，制得了可燃性的H₂，同时还得到了浅绿色的氯化亚铁溶液，写出该反应的符号表达式___________。
(2)目前制氢的方法主要有电解水制氢。电解水制氢中，使用氚进行核能发电，图1能表示氚的原子结构，氚属于___________元素的一种原子，氚原子的相对原子质量约为___________。
   
(3)甲烷和水蒸气催化重整是制高纯氢的方法之一，主要流程如图2：
   
①“分离”时K₂CO₃溶液吸收CO₂生成KHCO₃，反应的符号表达式为___________。
②甲烷无氧催化重整可获得碳氢化合物X，X的相对分子质量为106，且碳、氢元素的质量比为48：5，则X的化学式为___________。
二、氢气的贮存和释放
Mg₂Cu可用于化学储氢，其贮氢与释氢过程如图3所示。
(4)贮氢反应需要在高温和隔绝空气的条件下进行，隔绝空气的原因___________。
(5)释氢释放的H₂比贮氢吸收的H₂___________(选填“多”或“少”)
(6)释放出的氢气可用作氢燃料电池，氢燃料电池工作时将___________能转化为电能。
(7)2022年北京冬奥会火炬“飞扬”以氢气为燃料，氢气燃烧的符号表达式为___________。
三、氢气在工业生产中的应用
合成氨工艺需要用到氢气，在铁触媒作用下，用体积比为1：3的氮气和氢气合成氨气。
(8)N₂是合成氨的重要原料。工业上可从空气中获得N₂，利用空气中各成分的___________不同将空气成分进行分离。
   
(9)Fe₃O₄是铁触媒的主要成分。合成氨催化过程中因部分Fe₃O₄与H₂反应使催化剂“失效”。在一定温度下可用O₂将其“再生”，原理如图4所示。“再生”过程中铁元素的质量分数___________(选填“变大”、“不变”或“变小”)。
(10)图5是Fe₃O₄在失效和再生过程中的质量与时间变化的关系图。
   
T₁~T₃时刻，是Fe₃O₄失效过程，T₄~T₅时刻，是固体再生过程。
则：A点处，固体中铁元素的质量=___________g。
B点处，固体中含Fe₃O₄的质量为46.4g，则M=___________g。
C点处，Fe₃O₄和FeO的质量比为___________。