Question

天然氣、重油、煤都可以與水反應制得氫氣。下表是某合成氨廠采用不同原料時的相對投資費用和能量消耗的數據。

原料	天然氣	重油	煤
相對投資費用	1.0	1.5	2.0
能量消耗/J·t－1	28×109	38×109	48×109

 
請回答下列問題。
(1)依據上表信息，你認為采用________為原料最好。
(2)請寫出甲烷在高溫、催化劑的作用下與水蒸氣反應生成氫氣和一氧化碳的化學方程式：
____________________________________________
(3)已知C(s)、CO(g)和H₂(g)完全燃燒的熱化學方程式分別為：
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生成氫氣與一氧化碳的熱化學方程式：__________________________________。

Answer 1

(1)天然氣
(2)CH₄＋H₂OCO＋3H₂
(3)C(s)＋H₂O(g)=CO(g)＋H₂(g)；ΔH＝＋131 kJ·mol^－1

(1)根據表中相對投資費用與能量消耗的數值，以天然氣為原料時相對投資費用最小并且能量消耗最少，故選用天然氣。
(3)由給出的熱化學方程式進行處理：①×2－②－③得到的熱化學方程式的兩邊同時除以2，得C(s)＋H₂O(g)=CO(g)＋H₂(g)；ΔH＝＋131 kJ·mol^－1。