Question

开发氢能是实现社会可持续发展的需要．硫铁矿（FeS2）燃烧产生的SO2通过下列碘循环工艺过程既能制H2SO4，

开发氢能是实现社会可持续发展的需要．硫铁矿（FeS2）燃烧产生的SO2通过下列碘循环工艺过程既能制H2SO4，又能制H2．请回答下列问题：（1）已知1g FeS2完全燃烧放出7.1kJ热量，FeS2燃烧反应的热化学方程式为______．（2）该循环工艺过程的总反应方程式为______．（3）用化学平衡移动的原理分析，在HI分解反应中使用膜反应器分离出H2的目的是______．（4）用吸收H2后的稀土储氢合金作为电池负极材料（用MH）表示），NiO（OH）作为电池正极材料，KOH溶液作为电解质溶液，可制得高容量，长寿命的镍氢电池．电池充放电时的总反应为：NiO（OH）+MH放电充电Ni（OH）2+M①电池放电时，负极的电极反应式为______．②充电完成时，Ni（OH）2全部转化为NiO（OH）．若继续充电将在一个电极产生O2，O2扩散到另一个电极发生电极反应被消耗，从而避免产生的气体引起电池爆炸，此时，阴极的电极反应式为______．

Answer 1

（1）反应的化学方程式为：4FeS₂+11O₂=2Fe₂O₃+8SO₂，标出各物质的聚集状态；在反应中4 mol FeS₂的质量为m（FeS₂）=4 mol×120 g?mol^-1=480 g，放热Q=480 g×7.1 kJ/g=3408 kJ，对应的热化学方程式为：4FeS₂（s）+11O₂（g）=2Fe₂O₃（s）+8SO₂（g）△H=-3408 kJ?mol^-1，故答案为：4FeS₂（s）+11O₂（g）=2Fe₂O₃（s）+8SO₂（g）△H=-3408 kJ?mol^-1；
（2）在反应器中发生反应：SO₂+I₂+2H₂O=2HI+H₂SO₄，在膜反应器中的反应为：2HI?I₂+H₂，将两个方程式相加得：SO₂+2H₂O=H₂SO₄+H₂，故答案为：SO₂+2H₂O=H₂SO₄+H₂；
（3）在膜分离器中发生反应：2HI?I₂+H₂，将H₂分离出来有利于平衡向右移动，利于I₂和H₂的生成，故答案为：有利于平衡向右移动，有利于碘和氢气的生成；
（4）①负极反应物MH失去电子，生成的H⁺在碱性条件下生成H₂O，电解反应式为：MH-e^-+OH^-=H₂O+M，故答案为：MH-e^-+OH^-=H₂O+M；
②阴极上是氧气发生的电子的过程，电极反应式为：O₂+2H₂O+4e^-=4OH^-，故答案为：O₂+2H₂O+4e^-=4OH^-．