Номер 6, страница 169 - гдз по химии 9 класс учебник Еремин, Кузьменко

*6. На какой реакции основано применение каменного угля в качестве исходного вещества для получения водорода?

*6. Применение каменного угля в качестве исходного сырья для получения водорода основано на процессе, называемом паровой газификацией угля (или паровой конверсией угля). Этот промышленный метод заключается во взаимодействии раскаленного угля с водяным паром при очень высоких температурах (обычно около 1000 °C).

Основная химическая реакция, которая лежит в основе этого процесса, описывается следующим уравнением:

$C_{\text{(тв)}} + H_2O_{\text{(г)}} \xrightarrow{t^\circ} CO_{\text{(г)}} + H_{2\text{(г)}}$

В этой реакции твердый углерод (упрощенное представление угля) реагирует с водяным паром ($H_2O$) с образованием смеси двух газов: оксида углерода(II) ($CO$), известного как угарный газ, и водорода ($H_2$). Эта газовая смесь называется синтез-газом или водяным газом.

Для увеличения выхода водорода полученный синтез-газ часто подвергают дальнейшей обработке в процессе, известном как конверсия водяного газа (или реакция сдвига водяного газа). В этой реакции оксид углерода(II) взаимодействует с дополнительным количеством водяного пара в присутствии катализатора (например, на основе оксидов железа или меди), что приводит к образованию еще большего количества водорода и диоксида углерода ($CO_2$):

$CO_{\text{(г)}} + H_2O_{\text{(г)}} \rightleftharpoons CO_{2\text{(г)}} + H_{2\text{(г)}}$

После этого диоксид углерода удаляется из газовой смеси, оставляя чистый или обогащенный водород.

Ответ: Применение каменного угля для получения водорода основано на реакции его паровой газификации — взаимодействии раскаленного угля (углерода) с водяным паром при высокой температуре с образованием синтез-газа (смеси оксида углерода(II) и водорода).