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(lǐng)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=-169.8^-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______．
（1）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(shù)與溫度的關(guān)系如圖1所示．圖中A、B表示的物質(zhì)依次是______．



（4）電解尿素[CO（NH₂）₂]的堿性溶液制氫的裝置示意圖見圖2（電解池中隔膜僅阻止氣體通過，陰、陽極均為惰性電極）．電解時，陽極的電極反應式為______．
（5）Mg₂Cu是一種儲氫合金． 350℃時，Mg₂Cu與H₂反應，生成MgCu₂和僅含一種金屬元素的氫化物（其中氫的質(zhì)量分數(shù)為0.077）．Mg₂Cu與H₂反應的化學方程式為______．

Answer 1

（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(jié)合生成氫氣，氧原子結(jié)合生成氧氣，由水的分子式可知氫原子物質(zhì)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；
（4）由圖可知，CO（NH₂）₂在陽極放電生成N₂，C元素價態(tài)未變化，故還有碳酸鉀生成與水生成，電極反應式為CO（NH₂）₂+8OH^--6e^-=CO₃^2-+N₂↑+6H₂O，
故答案為：CO（NH₂）₂+8OH^--6e^-=CO₃^2-+N₂↑+6H₂O；
（5）令金屬氫化物為RH_x，金屬R的相對分子質(zhì)量為a，則

x

a+x

=0.077，即923x=77a，X為金屬的化合價，討論可得x=2，a=24，故該金屬氫化物為MgH₂，故反應方程式為2Mg₂Cu+3H₂

△  .

MgCu₂+3MgH₂，故答案為：2Mg₂Cu+3H₂

△  .

MgCu₂+3MgH₂．