氢能是一种极具发展潜力的清洁能源，甲烷水蒸气催化重整是制备氢气的方法之一，涉及的主要反应为反应①：反应②：

1. (2020高二下·连云港期末) 氢能是一种极具发展潜力的清洁能源，甲烷水蒸气催化重整是制备氢气的方法之一，涉及的主要反应为
反应①： $\text{[math]}$ $\text{[math]}$

反应②： $\text{[math]}$ $\text{[math]}$
1. （1）反应 $\text{[math]}$ 的 $\text{[math]}$ $\text{[math]}$ 。
3. （2）用 $\text{[math]}$ 可以吸收催化重整过程中产生的 $\text{[math]}$ 。
  ①实验发现， $\text{[math]}$ 体积分数和 $\text{[math]}$ 消耗率随时间变化关系如下图1所示。
  
  从 $\text{[math]}$ 时开始， $\text{[math]}$ 体积分数显著降低，此时 $\text{[math]}$ 消耗率约为35%，但已失效，结合化学方程式解释原因：。
  
  ②其他条件不变，相同时间内，向催化重整体系中投入等质量粒径不同的 $\text{[math]}$ 可以提高 $\text{[math]}$ 的百分含量。对比实验的结果如图2所示。投入纳米 $\text{[math]}$ 时 $\text{[math]}$ 百分含量比投入微米 $\text{[math]}$ 时的大，原因是。
5. （3）催化重整过程中，催化剂活性会因积碳反应而降低，相关数据如下表：
  
  反应
  
  Ⅰ
  
  Ⅱ
  
  $\text{[math]}$
  
  $\text{[math]}$
  
  $\text{[math]}$
  
  75
  
  $\text{[math]}$
  
  ①研究发现，如果反应Ⅰ不发生积碳过程，则反应Ⅱ也不会发生积碳过程。为了抑制积碳反应的发生，应采取的措施是。
  
  ②如果Ⅰ、Ⅱ均发生了积碳反应，通入过量水蒸气能有效清除积碳，反应的化学方程式为。
7. （4）利用太阳能光伏电池可电解水制高纯氢，工作示意图如下图所示。连接 $\text{[math]}$ 时，电极Ⅲ发生的电极反应式为。