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  17

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、O2-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↑+O2-

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O2-,O2-通过OTM进入b侧,所以H2O在a侧反应,反应方程式为:H2O+2e-=H2+O2-
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