氢能是一种极具发展潜力的清洁能源,硫碘循环制氢主要的热化学方程式为:
Ⅰ.SO
2(g)+2H
2O(l)+I
2(g)=H
2SO
4(l)+2HI(g) △
H=35.9 kJ/mol
Ⅱ.2H
2SO
4(l)=2SO
2(g)+O
2(g)+2H
2O(l) △
H=470kJ/mol
Ⅲ.2HI(g)=H
2(g)+I
2(g) △
H=14.9kJ/mol
(1)反应2H
2(g)+ O
2(g)=2H
2O(l)的△
H=
mol·L
-1。
(2)反应Ⅰ在液相中发生称为bensun反应,向水中加入1mol SO
2和3mol I
2,在不同温度下恰好完全反应生成的
n(SO
42-)和
n(I
x-)的变化见图甲。
①I
x-中
x=
。②温度达到120℃时,该反应不发生的原因是
。
(3)反应Ⅲ是在图乙中进行,其中的高分子膜只允许产物通过,高分子膜能使反应程度
___ (填“增大”、“减小”或“不变”),在该装置中为了进一步增大达平衡时HI的分解率;不考虑温度的影响,还可以采取的措施为
。
(4)图丙是一种制备H
2的方法,装置中的MEA为允许质子通过的电解质膜。
①写出阳极电极的反应式:
。
②电解产生的氢气可以用镁铝合金(Mg
17Al
12)来储存,合金吸氢后得到仅含一种金属的氢化物(其中氢的质量分数为0.077)和一种金属单质,该反应的化学方程式为
。
