硫-氨热化学循环制氢示意图如下：（1）反应1的离子程式为．（2）反应2能量转化主要方式为．（3）反应3中控制反应条件很重要，不同条件下硫酸铵分解产物不同．若在400℃时分解，产

Question

硫-氨热化学循环制氢示意图如下：
（1）反应1的离子程式为___．
（2）反应2能量转化主要方式为___．
（3）反应3中控制反应条件很重要，不同条件下硫酸铵分解产物不同．若在400℃时分解，产物除水蒸气外还A、B、C三种气体，A是空气中含量最多的单质，B能使湿润的红色石蕊试纸变蓝，C能使品红溶液褪色．400℃时硫酸铵分解的化学方程式为___．
（4）反应4是由（a）、（b）两步反应组成：
H₂SO₄（l）=SO₃（g）+H₂O（g），△H=+177kJ•mol^-…（a）
2SO₃（g）⇌2SO₂（g）+O₂（g），△H=+196kJ•mol^-1…（b）
①则H₂SO₄（l）分解为SO₂（g）、O₂（g）及H₂O（g）的热化学方程式为：___．
②在恒温密闭容器中，控制不同温度进行SO₃分解实验．以SO₃起始浓度均为cmol•L^-1，测定SO₃的转化率，结果如图，图中Ⅰ曲线为SO₃的平衡转化率与温度的关系，Ⅱ曲线表示不同温度下反应经过相同反应时间且未达到化学平衡时SO₃的转化率．

i）图中点X与点Z的平衡常数K：K（X）___K（Z）（选填：>，<，=）；
ii）Y点对应温度下的反应速率：v（正）___v（逆）（选填：>，<，=）；
iii）随温度的升高，Ⅱ曲线逼近Ⅰ曲线的原因是：___．

Answer 1

（1）反应1是二氧化硫和氨气在水中反应生成亚硫酸铵的反应，反应的离子方程式为SO₂+H₂O+2NH₃=2NH₄⁺+SO₃^2-，
故答案为：SO₂+H₂O+2NH₃=2NH₄⁺+SO₃^2-；
（2）据图分析，反应2是太阳能转化为电能，电解亚硫酸铵生成硫酸铵和氢气，
故答案为：太阳能转化为电能再转化为化学能；
（3）硫酸铵在400℃时分解，产物除水蒸气外还有A、B、C三种气体，A是空气中含量最多的单质，则为氮气，B能使湿润的红色石蕊试纸变蓝，为氨气，C能使品红溶液褪色，为二氧化硫，反应的化学方程式为3（NH₄）₂SO₄(400℃.)/()4NH₃↑+N₂↑+3SO₂↑+6H₂↑，
故答案为：3（NH₄）₂SO₄(400℃.)/()4NH₃↑+N₂↑+3SO₂↑+6H₂↑；
（4）①已知H₂SO₄（l）=SO₃（g）+H₂O（g），△H=+177kJ•mol^-1…（a）
2SO₃（g）⇌2SO₂（g）+O₂（g），△H=+196kJ•mol^-1…（b）
据盖斯定律，2a+b得：2H₂SO₄（l）⇌2SO₂（g）+O₂（g）+2H₂O（g）△H=+550kJ•mol^-1，
故答案为：2H₂SO₄（l）⇌2SO₂（g）+O₂（g）+2H₂O（g）△H=+550kJ•mol^-1；
②i）据图可知，随温度的升高，三氧化硫的平衡转化率增大，说明三氧化硫分解是吸热反应，温度越高，平衡常数越大，所以K（X）<K（Z），
故答案为：<；
ii）Y点时反应还没有达到平衡状态，正向进行，所以正反应速率大于逆反应速率，
故答案为：>；
iii）温度的升高，曲线b向曲线a逼近，反应速率加快，达到平衡时的时间缩短，
故答案为：温度升高，反应速率加快，达到平衡时间缩短．