Question

【題目】開發(fā)氫能是實現(xiàn)社會可持續(xù)發(fā)展的需要。硫鐵礦（FeS2）燃燒產(chǎn)生的SO2通過下列碘循環(huán)工藝過程既能制H2SO4，又能制H2。

請回答下列問題：

（1）已知1g FeS2完全燃燒放出7.1kJ熱量，FeS2的標準燃燒△H=______________。

（2）上圖中循環(huán)工藝過程的總反應(yīng)方程式為__________________________________。

（3）用吸收H2后的稀土儲氫合金作為電池負極材料（用MH）表示），NiO（OH）作為電池正極材料，KOH溶液作為電解質(zhì)溶液，可制得高容量，長壽命的鎳氫電池。電池充放電時的總反應(yīng)為：Ni(OH)2＋M NiO(OH)＋MH，電池放電時，負極的電極反應(yīng)式為____________________________________。

Answer 1

【答案】△H＝－852 kJ/mol 2H2O＋SO2=H2SO4＋H2 MH＋OH－－e－=M＋H2O

【解析】

（1）根據(jù)題目所給物質(zhì)的量的多少結(jié)合熱化學(xué)方程式的書寫方法來回答，反應(yīng)的化學(xué)方程式為：4FeS2+11O2=2Fe2O3+8SO2，標出各物質(zhì)的聚集狀態(tài)；在反應(yīng)中4molFeS2的質(zhì)量為m（FeS2）=4mol×120gmol-1=480g，放熱Q=480g×7.1kJ/g=3408kJ，標注物質(zhì)聚集狀態(tài)和對應(yīng)反應(yīng)的焓變寫出；

（2）根據(jù)該循環(huán)的工藝流程是用硫鐵礦（FeS2）燃燒產(chǎn)生的SO2來制硫酸，在反應(yīng)器中發(fā)生反應(yīng)：SO2+I2+2H2O=2HI+H2SO4，在膜反應(yīng)器中的反應(yīng)為：2HI?I2+H2，將兩個方程式相加得；

（3）負極反應(yīng)物MH失去電子，生成的H+在堿性條件下生成H2O。

（1）反應(yīng)的化學(xué)方程式為：4FeS2+11O2=2Fe2O3+8SO2，在反應(yīng)中4molFeS2的質(zhì)量為m（FeS2）=4mol×120gmol-1=480g，放熱Q=480g×7.1kJ/g=3408kJ，對應(yīng)的熱化學(xué)方程式為：4FeS2（s）+11O2（g）=2Fe2O3（s）+8SO2（g）△H=-3408kJmol-1，故答案為：4FeS2（s）+11O2（g）=2Fe2O3（s）+8SO2（g）△H=-3408kJmol-1；

（2）在反應(yīng)器中發(fā)生反應(yīng)：SO2+I2+2H2O=2HI+H2SO4，在膜反應(yīng)器中的反應(yīng)為：2HI?I2+H2，將兩個方程式相加得：SO2+2H2O=H2SO4+H2，故答案為：SO2+2H2O=H2SO4+H2；

（3）負極反應(yīng)物MH失去電子，生成的H+在堿性條件下生成H2O，電解反應(yīng)式為：MH-e-+OH-=H2O+M，故答案為：MH-e-+OH-=H2O+M。