Question

【題目】[2017新課標(biāo)Ⅰ節(jié)選]下圖是通過(guò)熱化學(xué)循環(huán)在較低溫度下由水或硫化氫分解制備氫氣的反應(yīng)系統(tǒng)原理。

通過(guò)計(jì)算，可知系統(tǒng)（Ⅰ）和系統(tǒng)（Ⅱ）制氫的熱化學(xué)方程式分別為____________________________、____________________________，制得等量H2所需能量較少的是_____________。

Answer 1

【答案】H2O(l)=H2(g)+ O2(g) ΔH=+286 kJ/mol H2S(g)=H2(g)+S(s) ΔH=+20 kJ/mol 系統(tǒng)（II）

【解析】①H2SO4(aq)=SO2(g)+H2O(l)+ O2(g) △H1=＋327 kJ/mol

②SO2(g)+I2(s)+ 2H2O(l)=2HI(aq)+ H2SO4(aq) △H2=－151 kJ/mol

③2HI(aq)= H2 (g)+ I2(s) △H3=＋110 kJ/mol

④H2S(g)+ H2SO4(aq)=S(s)+SO2(g)+ 2H2O(l) △H4=＋61 kJ/mol

①+②+③，整理可得系統(tǒng)（I）的熱化學(xué)方程式H2O(l)=H2(g)+ O2(g) △H=+286 kJ/mol；

②+③+④，整理可得系統(tǒng)（II）的熱化學(xué)方程式H2S (g)=H2(g)+S(s) △H=+20 kJ/mol。

根據(jù)系統(tǒng)I、系統(tǒng)II的熱化學(xué)方程式可知：每反應(yīng)產(chǎn)生1 mol氫氣，后者吸收的熱量比前者少，所以制取等量的H2所需能量較少的是系統(tǒng)II。