Question

（5分）氢能是高效、清洁能源，制氢技术的研究开发是氢能利用的必由之路。燃料水蒸气重整法是一种有效、经济、广泛采用的制氢方法，它是通过水蒸气与燃料间的反应来制取氢气的。

（1）在催化剂作用下，天然气和水蒸气反应可制得一氧化碳和氢气，已知该反应每制得1kg氢气需要吸收3.44×10⁴ kJ热量。写出该反应的热化学方程式                   ；

（2）CO可继续与水蒸气反应：CO(g)+H₂O(g)=CO₂(g)+H₂(g) ΔH=-41.0kJ·mol^-1。若将1mol甲烷与足量水蒸气充分反应得到1molCO₂，该反应的焓变ΔH=              ；

（3）欲制得较纯净的氢气，可将（2）中充分反应后的气体通过足量的烧碱溶液，写出该反应的离子方程式                        ；

Answer

（1）CH4(g)+H2O(g)=CO(g)+3H2(g) ΔH=206.4kJ·mol-1(2分）

（2）165.4kJ·mol-1（2分）

（3）CO2+2OH-=CO32- +H2O(1分）

【解析】

试题分析：（1）CH4和水蒸气反应可制得CO和H2，已知该反应每制得1kg氢气需要吸收3.44×104 kJ热量，即每制得1gH2，吸收34.4kJ热量，则该反应每制得6gH2，吸收34.4kJ×6=206.4kJ热量，该反应的热化学方程式CH4(g)+H2O(g)=CO(g)+3H2(g) ΔH=206.4kJ·mol-1；（2）已知：①CH4(g)+H2O(g)=CO(g)+3H2(g) ΔH=206.4kJ·mol-1，②CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g) ΔH=-41.0kJ·mol-1。根据盖斯定律①+②得CH4（g）+2H2O（g）=CO2（g）+4H2（g）ΔH= 165.4 kJ·mol-1；（3）（2）中充分反应后的气体二氧化碳和足量的氢氧化钠反应生成碳酸钠和水，离子方程式为CO2+2OH-=CO32- +H2O 。

考点：考查热化学方程式、离子方程式的书写，反应热的计算、盖斯定律。