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）+3H

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-1CH4（g）+CO2（g）=2CO（g）+2H2（g）△H=-247.4kJ?mol-12H2S（g）=2H2（g）+S2（g）△H=+169.8kJ?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）工业上一般采用下列两种反应合成甲醇：反应Ⅰ：CO（g）+2H2（g）?CH3OH（g）△H1反应Ⅱ：CO2（g）+3H2（g）?CH3OH（g）+H2O（g）△H2①上述反应符合“原子经济”原则的是______（填“I”或“Ⅱ”）．②某温度下，将2mol CO和6mol H2充入2L的密闭容器中，充分反应，达到平衡后，测得c（CO）=0.2mol/L，则CO的转化率为______．

Answer 1

（1）CH₄（g）+H₂O（g）═CO（g）+3H₂（g）△H=206.2kmol^-1 ①
CH₄（g）+CO₂（g）═2CO（g）+2H₂（g）△H=247.4kJmol^-1 ②
据盖斯定律，①×2-②得：CH₄（g）+2H₂O（g）═CO₂（g）+4H₂（g）△H=165.0kmol^-1
故答案为：CH₄（g）+2H₂O（g）═CO₂（g）+4H₂（g）△H=165.0kmol^-1；
（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，放出热量，为H₂S热分解反应提供热量，燃烧生成的SO₂与H₂S反应生成H₂O和S₂，反应的化学方程式为：4H₂S+2SO₂═4H₂O+3S₂：
故答案为：为H₂S热分解反应提供热量；4H₂S+2SO₂═4H₂O+3S₂；
（3）①根据原子经济知，Ⅰ没有副产物，符合原子经济理念，Ⅱ中有副产物，不符合原子经济理念，故选Ⅰ；
②平衡时剩余一氧化碳的物质的量=0.2mol/L×2L=0.4mol，一氧化碳的转化率=

(2-0.4)mol

2mol

×100%=80%，故答案为：80%．