硫酸參與熱化學(xué)循環(huán)可通過二步循環(huán)或三步循環(huán)制取氫氣,其中三步循環(huán)(碘硫熱化學(xué)循環(huán))原理如圖所示:
(1)“步驟Ⅰ硫酸熱分解”在恒容密閉容器中進行,測得各物質(zhì)的物質(zhì)的量分數(shù)與溫度的關(guān)系如下圖所示。其在650~1200℃間發(fā)生的主要反應(yīng)的方程式為 2SO3高溫2SO2+O22SO3高溫2SO2+O2。
(2)“步驟Ⅱ硫酸再生”的離子方程式為 SO2+I2+2H2O?4H++2I-+SO42-SO2+I2+2H2O?4H++2I-+SO42-。(HI是強酸)。
(3)步驟Ⅲ的反應(yīng)為2HI(g)?H2(g)+I2(g)。若在恒溫恒容密閉容器中進行該反應(yīng),能說明已達到平衡狀態(tài)的是 cdcd(填序號)。
a.容器內(nèi)氣體的總壓強不再隨時間而變化
b.n(HI):n(H2):n(I2)=2:1:1
c.反應(yīng)速率:v(H2)正=v(H2)逆
d.I2(g)濃度不再隨時間的變化而變化
(4)將“三步循環(huán)”中步驟Ⅱ、Ⅲ用如圖裝置代替即為“二步循環(huán)”。
下列有關(guān)該裝置的相關(guān)說法正確的是 bdbd(填序號)。
a.化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔?br />b.催化劑可加快電極上電子的轉(zhuǎn)移
c.每生成11.2LH2,電路中流過的電子數(shù)約為6.02×1023
d.反應(yīng)的總方程式為SO2+2H2O 電解 H2+H2SO4
(5)已知斷裂(或生成)1mol化學(xué)鍵吸收(或放出)的能量稱為鍵能,用E表示,單位為kJ?mol-1。步驟Ⅲ反應(yīng)的相關(guān)鍵能數(shù)據(jù)如下:
高溫
高溫
電解
化學(xué)鍵 | H-I | H-H | I-I |
鍵能 | 298.7 | 436.0 | 152.7 |
ΔH=(298.7×2-436.0-152.7)kJ/mol=+8.7kJ/mol
ΔH=(298.7×2-436.0-152.7)kJ/mol=+8.7kJ/mol
。②寫出該反應(yīng)的逆反應(yīng)的熱化學(xué)方程式
H2(g)+I2(g)?2HI(g)ΔH=-8.7kJ/mol
H2(g)+I2(g)?2HI(g)ΔH=-8.7kJ/mol
。【答案】2SO32SO2+O2;SO2+I2+2H2O?4H++2I-+SO42-;cd;bd;ΔH=(298.7×2-436.0-152.7)kJ/mol=+8.7kJ/mol;H2(g)+I2(g)?2HI(g)ΔH=-8.7kJ/mol
高溫
【解答】
【點評】
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發(fā)布:2024/6/27 10:35:59組卷:28引用:2難度:0.5