Question

【題目】氫氣是一種清潔能源，氫氣的制取與儲存是氫能源利用領域的研究特點。

已知：CH4(g)＋H2O(g)CO(g)＋3H2(g) ΔH=＋206.2 kJ·mol1

CH4(g)＋CO2(g)2CO(g)＋2H2(g) ΔH=＋247.4 kJ·mol1

2H2S(g)2H2(g)＋S2(g) ΔH=＋169.8 kJ·mol1

（1）以甲烷為原料制取氫氣是工業上常用的制氫方法。CH4(g)與H2O(g)反應生成CO2(g)和H2(g)的熱化學方程式為____________________________________。

（2）H2S熱分解制氫時，常向反應器中通入一定比例空氣，使部分H2S燃燒，其目的是____________；燃燒生成的SO2與H2S進一步反應，生成物在常溫下均非氣體，寫出該反應的化學方程式：

______________________________。

（3）H2O的熱分解也可得到H2，高溫下水分解體系中主要氣體的體積分數與溫度的關系如圖所示。圖中A、B表示的物質依次是________________________________________________。

Answer 1

【答案】（1）CH4(g)＋2H2O(g)===CO2(g)＋4H2(g) ΔH=＋165.0 kJ·mol1（2分）

（2）為H2S熱分解反應提供熱量（2分）

2H2S＋SO2===2H2O＋3S(或4H2S＋2SO2===4H2O＋3S2) （2分）

（3）H、O(或氫原子、氧原子) （2分）

【解析】（1）將第①個熱化學方程式乘以2再減去第②個熱化學方程式即可得到正確答案。（3）溫度在3 000 K時，H2O分解成氫原子、氧原子，氫原子、氧原子部分結合成H2、O2，另一部分仍以原子狀態存在于混合氣體中。5 000 K以上時，氫原子、氧原子不再結合成分子，體系中只有兩種原子。