以太阳能为热源,热化学硫碘循环分解水是一种高效、环保的制氢方法,其流程图如下:
相关反应的热化学方程式为:
反应 I : SO 2 (g) + I 2 (g) + 2H 2 O(l) = 2HI(aq) + H 2 SO 4 (aq) ; ΔH 1 = ﹣ 213 kJ·mol -1
反应 II : H 2 SO 4 (aq) = SO 2 (g) + H 2 O(l) +1/2O 2 (g) ; ΔH 2 = +327 kJ·mol -1
反应 III : 2HI(aq) = H 2 (g) + I 2 (g) ; ΔH 3 = +172 kJ·mol -1
下列说法不正确的是( )
A . 该过程实现了太阳能到化学能的转化
B . SO 2 和 I 2 对总反应起到了催化剂的作用
C . 总反应的热化学方程式为: 2H 2 O(l) = 2H 2 (g)+O 2 (g) ; ΔH = +286 kJ·mol -1
D . 该过程降低了水分解制氢反应的活化能,但总反应的 ΔH 不变
C
【详解】
A 、通过流程图,反应 II 和 III ,实现了太阳能到化学能的转化,故 A 说法正确;
B 、根据流程总反应为 H 2 O=H 2 ↑+ 1/2O 2 ↑, SO 2 和 I 2 起到催化剂的作用,故 B 说法正确;
C 、反应 I+ 反应 II+ 反应 III ,得到 H 2 O(l)=H 2 (g) + 1/2O 2 (g) △ H=( - 213 + 327 + 172)kJ · mol - 1 = + 286kJ · mol - 1 ,或者 2H 2 O(l)=2H 2 (g) + O 2 (g) △ H= + 572kJ · mol - 1 ,故 C 说法错误;
D 、 △ H 只与始态和终态有关,该过程降低了水分解制氢的活化能, △ H 不变,故 D 说法正确。
能量的相互转化:
化学反应中的能力变化表现为热量的变化。常见能量转化有:化学能和电能的相互转化、化学能和热能的相互转化、化学能和光能、风能的相互转化等。
如:燃料燃烧产生能量最终带动发电机发电,将化学能转化为电能;铜、锌形成原电池,将化学能转化为电能。
化学反应中的能力变化表现为热量的变化。常见能量转化有:化学能和电能的相互转化、化学能和热能的相互转化、化学能和光能、风能的相互转化等。
如:燃料燃烧产生能量最终带动发电机发电,将化学能转化为电能;铜、锌形成原电池,将化学能转化为电能。
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