Question

【題目】[2017新課標Ⅰ節選]下圖是通過熱化學循環在較低溫度下由水或硫化氫分解制備氫氣的反應系統原理。

通過計算，可知系統（Ⅰ）和系統（Ⅱ）制氫的熱化學方程式分別為____________________________、____________________________，制得等量H2所需能量較少的是_____________。

Answer 1

【答案】H2O(l)=H2(g)+ O2(g) ΔH=+286 kJ/mol H2S(g)=H2(g)+S(s) ΔH=+20 kJ/mol 系統（II）

【解析】①H2SO4(aq)=SO2(g)+H2O(l)+ O2(g) △H1=＋327 kJ/mol

②SO2(g)+I2(s)+ 2H2O(l)=2HI(aq)+ H2SO4(aq) △H2=－151 kJ/mol

③2HI(aq)= H2 (g)+ I2(s) △H3=＋110 kJ/mol

④H2S(g)+ H2SO4(aq)=S(s)+SO2(g)+ 2H2O(l) △H4=＋61 kJ/mol

①+②+③，整理可得系統（I）的熱化學方程式H2O(l)=H2(g)+ O2(g) △H=+286 kJ/mol；

②+③+④，整理可得系統（II）的熱化學方程式H2S (g)=H2(g)+S(s) △H=+20 kJ/mol。

根據系統I、系統II的熱化學方程式可知：每反應產生1 mol氫氣，后者吸收的熱量比前者少，所以制取等量的H2所需能量較少的是系統II。