氢气是清洁的能源,也是重要的化工原料,有关氢气的制取研究是一个有趣的课题.根据提供两种制氢方法,完成下列各题:
(1)方法一:H2S热分解法,反应式为:2H2S(g)⇌2H2(g)+S2(g)△H 在恒容密闭容器中,控制不同温度进行H2S的分解实验.H2S的起始浓度均为c mol•L-1.不同温度下反应相同时间t后,测得如图所示H2S转化率曲线图.其中a为平衡转化率与温度关系曲线,b为未达到平衡时转化率与温度的关系曲线.
①△H___0(“>”、“<”或“=”),
②若985℃时,反应经t min达到平衡,此时H2S的转化率为40%,则tmin内反应速率v(H2)=___(用含c、t的代数式表示).
③请说明随温度的升高,曲线b向曲线a逼近的原因:___.
(2)方法二:以CaO为吸收体,将生物材质(以C计)与水蒸气反应制取H2.反应装置由气化炉和燃烧炉两个反应器组成,相关反应如下表所示:
通入水蒸气,主要化学反应: I:C(s)+H2O(g)⇌CO(g)+H2(g) K1 II:CO(g)+H2O(g)⇌CO2(g)+H2(g) K2 III:CaO(s)+CO2(g)⇌CaCO3(s) K3 | 通入纯氧,主要化学反应: IV:C(s)+O2(g)=CO2(g)△H=-393.8kJ•mol-1 V:CaCO3(s)=CaO(s)+CO2(g) |
②对于可逆反应C(s)+2H2O(g)+CaO(s)⇌CaCO3(s)+2H2(g),△H=-87.9kJ•mol-1;采取以下措施可以提高H2产量的是___.(填字母编号)
A.降低体系的温度 B.使各气体组分浓度均加倍
C.适当增加水蒸气的通入量 D.增加CaO的量,提高CO2的吸收率
(3)方法二与方法一相比其优点有___(写一个即可).