Question

氢气是一种清洁能源，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)     △H＝+206.2kJ·mol^－1

CH₄(g)＋CO₂(g)＝2CO(g)＋2H₂(g)        △H＝-247.4 kJ·mol^－1

2H₂S(g)＝2H₂(g)＋S₂(g)              △H＝+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11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12（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                       。

Answer 1

【解析】本题以新能源为背景涉及元素化合物性质、热化学方程式和电极反应方程式的书写、读图读表的综合题，是以化学知识具体运用的典型试题。

（1）利用盖斯定律即可得出；（2）H₂S热分解制氢属于吸热反应，需要提供能量；（3）在很高的温度下，氢气和氧气会分解生成氢原子和氧原子；（4）阳极失去电子，在碱性溶液中碳原子变成CO₃^2－。

【备考提示】高三复习一定要关注生活，适度加强综合训练与提升。

【答案】(1)CH­­₄(g)＋2H₂O(g) ＝CO­₂(g) ＋4H₂(g)   △H＝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^－＝CO₃^2－＋N₂↑＋6H₂O

      (5)2Mg₂Cu＋3H₂MgCu₂＋3MgH₂