1.(2011•四川理综,29)开发氢能是实现社会可持续发展的需要。硫铁矿(FeS2)燃烧产生的SO2通过下列碘循环工艺过程既能制H2SO4,又能制H2。
请回答下列问题:
(1)已知1 g FeS2完全燃烧放出7.1 kJ热量,FeS2燃烧反就的热化学方程式为_________________________________________________________________。
(2)该循环工艺过程的总反应方程式为_________________________________。
(3)用化学平衡移动的原理分析,在HI分解反应中使用膜反应器分离出H2的目的是___________________________________________________________。
(4)用吸收H2后的稀土储氢合金作为电池负极材料(用MH表示),NiO(OH)作为电池正极材料,KOH溶液作为电解质溶液,可制得高容量、长寿命的镍氢电池。电池充放电时的总反应为
NiO(OH)+MH放电充电Ni(OH)2+M
①电池放电时,负极的电极反应式为__________________________________。
②充电完成时,Ni(OH)2全部转化为NiO(OH)。若继续充电将在一个电极产生O2,O2扩散到另一个电极发生电极反应被消耗,从而避免产生的气体引起电池爆炸,此时,阴极的电极反应式为___________________________________。
解析 (1)根据1 g FeS2完全燃烧放出7.1 kJ的热量,可求得1 mol FeS2完全燃烧放出的热量为852 kJ,则该热化学反应方程式为4FeS2(s)+11O2(g)=====高温8SO2(g)+2Fe2O3(s) ΔH=-3 408 kJ/mol。
(2)SO2和I2、H2O反应的方程式为SO2+I2+2H2O===H2SO4+2HI,而2HI===I2+H2↑,故总反应为SO2+2H2O===H2+H2SO4.
(3)HI分解生成I2和H2的反应是可逆的,将H2分离出来,相当于降低了产物的浓度,有利于平衡正向移动。