题目内容
“氢能”被视为21世纪最具发展潜力的清洁能源。氢气的燃烧效率非常高,只要在汽油中加入4%的氢气,就可使内燃机节油40%。目前,氢能技术在美国、日本、欧盟等国家和地区已进入系统实施阶段。氢气的制取与储存是氢能源利用领域的研究热点。
已知:CH4(g)+H2O(g)=CO(g)+3H2(g) ΔH=206.2 kJ·mol-1
CH4(g)+CO2(g)=2CO(g)+2H2(g) ΔH=247.4 kJ·mol-1
2H2S(g)=2H2(g)+S2(g) ΔH=169.8 kJ·mol-1
(1)以甲烷为原料制取氢气是工业上常用的制氢方法。
CH4(g)与H2O(g)反应生成CO2(g)和H2(g)的热化学方程式为________。
(2)H2S热分解制氢气时,常向反应器中通入一定比例空气,使部分H2S燃烧,其目的是____________;燃烧生成的SO2与H2S进一步反应,生成物在常温下均为非气体,写出该反应的化学方程式:________________。
(3)H2O的热分解也可得到H2,高温下水分解体系中主要气体的体积分数与温度的关系如图1所示。图中A、B表示的物质依次是________。
(4)电解尿素[CO(NH2)2]的碱性溶液制氢的装置示意图见图2(电解池中隔膜仅阻止气体通过,阴、阳极均为惰性电极)。电解时,阳极的电极反应式为________________。
(5)Mg2Cu是一种储氢合金。350 ℃时,Mg2Cu与H2反应,生成MgCu2和仅含一种金属元素的氢化物(其中氢的质量分数为0.077)。Mg2Cu与H2反应的化学方程式为____________。
(1)CH4(g)+2H2O(g)=CO2(g)+4H2(g) ΔH=165.0 kJ·mol-1
(2)为H2S热分解反应提供热量
2H2S+SO2=2H2O+3S↓(或4H2S+2SO2=4H2O+3S2↓)
(3)H、O(或氢原子、氧原子)
(4)CO(NH2)2+8OH--6e-=CO32-+N2↑+6H2O
(5)2Mg2Cu+3H2MgCu2+3MgH2
解析