3.(2026·湖北孝感期末改编)氢能源是最理想的“绿色能源”之一。我国氢能源的发展规划分为“灰氢”“蓝氢”和“绿氢”三个阶段,具体如图1所示。回答下列问题。

(1)生成“灰氢”和“蓝氢”中用到的煤炭和天然气属于化石能源,化石能源还包括
石油
。
(2)通过反应$\ce{CH_{4} + 2H_{2}O\xlongequal{一定条件} 4H_{2} + X}$制备的氢气为“蓝氢”,则X的化学式为
$\ce{CO_{2}}$
。
(3)图2是“绿氢”的“制氢、储氢、释氢、用氢”的示意图。
Ⅰ.“制氢”:通过光伏发电和催化剂的作用,使水分解产生氢气。
① 该反应中产生氢气和氧气的体积比约为
2:1
。
Ⅱ.“储氢”:用化学方法将氢气转化为甲醇(常温常压下为液体)。
② 转化Ⅱ中$\ce{CO_{2}}$和$\ce{H_{2}}$在催化剂的作用下反应,该反应的化学方程式为
$\ce{CO_{2} + 3H_{2}\xlongequal{催化剂} CH_{3}OH + H_{2}O}$
。
③ 理论上反应Ⅰ消耗的$\ce{H_{2}O}$中氢元素质量
>
(填“>”“=”或“<”)反应Ⅱ生成的甲醇中氢元素质量。
Ⅲ.“释氢”:将甲醇转化为氢气,通常有以下两种方案:
方案 A:$\ce{CH_{3}OH + H_{2}O\xlongequal{一定条件} CO_{2}\uparrow + 3H_{2}\uparrow}$;
方案 B:$\ce{CH_{3}OH\xlongequal{一定条件} CO\uparrow + 2H_{2}\uparrow}$。
④ 你选择的方案是
A
(填“A”或“B”),理由是
A中不产生有害气体
(写出一条即可)。
Ⅳ.“用氢”:氢氧燃料电池能量转化率高,产物是水,清洁环保。
⑤ 氢氧燃料电池在工作时,能量转化的方式是化学能转化为
电能
。