氢能被视为未来的理想清洁能源,科学家预测“氢能”将是21世纪最理想的新能源。目前分解水制氢气的工业制法之一是“硫—碘循环”,主要涉及下列反应: Ⅰ SO 2 +2H 2 O+I 2 = H 2 SO 4 +2HI Ⅱ 2HI H 2 +I 2 Ⅲ 2H 2 SO 4 = 2SO 2 ↑+O 2 ↑+2H 2 O (1)分析上述反应,下列判断正确的是 。 a.反应Ⅲ易在常温下进行 b.反应I中SO 2 还原性比HI强 c.循环过程中需补充H 2 O d.循环过程中产生1molO 2 的同时产生1molH 2 (2)一定温度下,向2L密闭容器中加入1mol HI(g),发生反应Ⅱ,H 2 物质的量随时间的变化如图所示。0—2min内的平均反应速率v(HI)= 。该温度下,反应2HI(g) H 2 (g)+I 2 (g)的平衡常数K= 。相同温度下,若开始加入HI(g)的物质的量是原来的2倍,则 是原来的2倍。 a.平衡常数 b.HI的平衡浓度 c.达到平衡的时间 d.平衡时H 2 的体积分数 (3)SO 2 在一定条件下可被氧化生成SO 3 ,其反应为:2SO 2 (g) + O 2 (g) 2SO 3 (g) △H<0。某科研单位利用原电池原理,用SO 2 和O 2 来制备硫酸,装置如图,电极为多孔的材料,能吸附气体,同时也能使气体与电解质溶液充分接触。 ①a电极的电极反应式为 ; ②若得到的硫酸浓度仍为49%,则理论上参加反应的SO 2 与加入的H 2 O的质量比为 。 (4)实际生产还可以用氨水吸收SO 2 生成亚硫酸的铵盐。现取a克该铵盐,若将其中的SO 2 全部反应出来,应加入10 mol/L的硫酸溶液的体积范围为 。 |
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