Question

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熱點．
已知：CH₄（g）+H₂O（g）═CO（g）+3H₂（g）△H=+206.2kJ?mol^-1
CH₄（g）+CO₂（g）═2CO（g）+2H₂（g）△H=+247.4kJ?mol^-1
2H₂S（g）═2H₂（g）+S₂（g）△H=+169.8kJ?mol^-1
（1）以甲烷為原料制取氫氣是工業(yè)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

 

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（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：

 

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（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(shù)與溫度的關系如圖所示．圖中A、B表示的物質依次是

 

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Answer 1

考點：產(chǎn)物的百分含量隨濃度、時間的變化曲線,熱化學方程式

專題：化學反應中的能量變化,化學平衡專題

分析：（1）根據(jù)蓋斯定律，利用已知熱化學方程式乘以合適的系數(shù)進行加減，反應熱也乘以相應的系數(shù)進行相應的計算，據(jù)此書寫；
（2）使部分H₂S燃燒，放出熱量，為H₂S熱分解反應提供熱量；
SO₂與H₂S進一步反應，生成物在常溫下均非氣體，二者反應生成S與H₂O；
（3）由圖可知，水的分解化學鍵斷裂先生成H原子與O原子，氫原子結合生成氫氣，氧原子結合生成氧氣，由水的分子式可知氫原子物質的量是氧原子2倍，據(jù)此判斷．

解答： 解：（1）已知：①CH₄（g）+H₂O（g）═CO（g）+3H₂ （g）△H=-206.2kJ?mol^-1
②CH₄（g）+CO₂ （g）═2CO（g）+2H₂ （g）△H=-247.4kJ?mol^-1
由蓋斯定律，①×2-②得CH₄（g）+2H₂O（g）═CO₂（g）+4H₂（g）△H=-165.0 kJ?mol^-1，
故答案為：CH₄（g）+2H₂O（g）═CO₂（g）+4H₂（g）△H=-165.0 kJ?mol^-1；
（2）使部分H₂S燃燒，放出熱量，為H₂S熱分解反應提供熱量，
SO₂與H₂S進一步反應，生成物在常溫下均非氣體，二者反應生成S與H₂O，反應方程式為2H₂S+SO₂═2H₂O+3S，
故答案為：為H₂S熱分解反應提供熱量；2H₂S+SO₂═2H₂O+3S；
（3）由圖可知，水的分解化學鍵斷裂先生成H原子與O原子，氫原子結合生成氫氣，氧原子結合生成氧氣，由水的分子式可知氫原子物質的量是氧原子2倍，故A為氫原子、B為氧原子，
故答案為：氫原子、氧原子．

點評：本題考查了蓋斯定律、根據(jù)方程式進行圖象分析等知識點，根據(jù)蓋斯定律書寫熱化學反應方程式，明確圖象中各條曲線的含義，題目難度中等．