氢能是理想的清洁能源，资源丰富。以太阳能为热源分解Fe3O4，经由热化学铁氧化合物循环分解水制H2的过程如下：过程I：2Fe3O4(s)6FeO(s)+6O2(g) △H=+313．18 kJ.mol-1 ①将O2分离出去，目的是提高

admin2017-12-12 26

问题氢能是理想的清洁能源，资源丰富。以太阳能为热源分解Fe₃O₄，经由热化学铁氧化合物循环分解水制H₂的过程如下：

过程I：2Fe₃O₄(s)

6FeO(s)+6O₂(g) △H=+313．18 kJ.mol^-1
①将O₂分离出去，目的是提高Fe₃O₄的________。
②平衡常数K随温度变化的关系是_______。
(2)过程Ⅱ的化学方程式是_______。
(3)科研人员研制出透氧膜(OTM)，它允许电子、O^2-同时透过，可实现水连续分解制H₂。工作时，CO和H₂O分别在透氧膜的两侧反应。工作原理示意图如下：

H₂O在_________侧反应(填“a”或“b”)，在该侧H₂O释放出H₂的反应式是__________。

选项

答案(1)①转化率；②随着温度升高，平衡常数K增大 [*] (3)a；H₂O+2e^-=H₂↑+O^2-

解析 (1)①过程I的反应中，分离出O₂可以使反应正向移动，提高Fe₃O₄的转化率。②该反应为吸热反应，温度升高，平衡常数K增大。(2)反应物为FeO和H₂O，生成物为Fe₃O₄和H₂。根据原子守恒，完成配平。(3)本实验利用水制取氢气，H₂O得电子生成H₂和O^2-，O^2-通过OTM进入b侧，所以H₂O在a侧反应，反应方程式为：H₂O+2e^-=H₂+O^2-。

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