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:①CH4(g)+H2O(g)⇌CO(g)+3H2△H=+206.2kJ•mol-1;②CH4(g)+CO2(g)⇌2CO(g)+2H2△H=+247.4kJ•mol-1;③2H2S(g)
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:①CH4(g)+H2O(g)⇌CO(g)+3H2△H=+206.2kJ•mol-1;
②CH4(g)+CO2(g)⇌2CO(g)+2H2△H=+247.4kJ•mol-1;
③2H2S(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)在密闭容器中充入一定量的H2S,发生反应③.如图所示为H2S气体分解生成H2和S2(g)的平衡转化率与温度、压强的关系.
①图中压强(p1、p2、p3)的大小顺序为___,理由是___.
②该反应平衡常数的大小关系为K(T1)___(填“>”、“<”或“=”)K(T2),理由是___.
③图中M点的平衡常数Kp=___MPa-1(用平衡分压代替平衡浓度计算,分压=总压×物质的量分数)
④如果想进一步提高H2S的转化率,除改变温度、压强外,还可以采取的措施有___.
(3)氢气燃料电池能大幅度提高能量的转化率.甲烷-空气碱性(KOH为电解质)燃料电池的负极反应式为___.相同条件下,甲烷燃料电池与氢气燃料电池的能量密度之比为___ (单位质量的输出电能叫能量密度,能量密度之比等于单位质量的可燃物转移电子数之比).