Question

天然氣、重油、煤都可以與水反應(yīng)制得氫氣。下表是某合成氨廠采用不同原料時(shí)的相對(duì)投資費(fèi)用和能量消耗的數(shù)據(jù)。

原料	天然氣	重油	煤
相對(duì)投資費(fèi)用	1.0	1.5	2.0
能量消耗/J·t－1	28×109	38×109	48×109

 

請(qǐng)回答下列問(wèn)題。

(1)依據(jù)上表信息，你認(rèn)為采用________為原料最好。

(2)請(qǐng)寫出甲烷在高溫、催化劑的作用下與水蒸氣反應(yīng)生成氫氣和一氧化碳的化學(xué)方程式：

____________________________________________

(3)已知C(s)、CO(g)和H2(g)完全燃燒的熱化學(xué)方程式分別為：

C(s)＋O2(g)=CO2(g)；ΔH＝－394 kJ·mol－1①

2CO(g)＋O2(g)=2CO2(g)；ΔH＝－566 kJ·mol－1②

2H2(g)＋O2(g)=2H2O(g)；ΔH＝－484 kJ·mol－1③

試寫出由C與水蒸氣在高溫條件下反應(yīng)生成氫氣與一氧化碳的熱化學(xué)方程式：__________________________________。

 

Answer 1

(1)天然氣

(2)CH4＋H2O CO＋3H2

(3)C(s)＋H2O(g)=CO(g)＋H2(g)；ΔH＝＋131 kJ·mol－1

【解析】(1)根據(jù)表中相對(duì)投資費(fèi)用與能量消耗的數(shù)值，以天然氣為原料時(shí)相對(duì)投資費(fèi)用最小并且能量消耗最少，故選用天然氣。

(3)由給出的熱化學(xué)方程式進(jìn)行處理：①×2－②－③得到的熱化學(xué)方程式的兩邊同時(shí)除以2，得C(s)＋H2O(g)=CO(g)＋H2(g)；ΔH＝＋131 kJ·mol－1。