Question

開發氫能是實現社會可持續發展的需要。硫鐵礦（FeS₂）燃燒產生的SO₂通過下列碘循環工藝過程既能制H₂SO₄，又能制H₂。

請回答下列問題：
(1) 已知1 g FeS₂完全燃燒放出7.1 kJ熱量，FeS₂燃燒反應的熱化學方程式為____________________________________________________。
(2) 該循環工藝過程的總反應方程式為______________________________________。
(3) 用化學平衡移動的原理分析，在HI分解反應中使用膜反應器分離出H₂的目的是___________________________________________________________________________。
(4) 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為： NiO(OH)+MHNi(OH)₂+M
①電池放電時，負極的電極反應式為_________________________________。
②充電完成時，Ni(OH)₂全部轉化為NiO(OH)。若繼續充電將在一個電極產生O₂，O₂擴散到另一個電極發生電極反應被消耗，從而避免產生的氣體引起電池爆炸，此時，陰極的電極反應式為___________________________________。

Answer 1

(1)4FeS₂(s)+11O₂(g)2Fe₂O₃(s)+8SO₂(g)；△H＝-3408 kJ/mol
(2)2H₂O+SO₂ ＝ H₂SO₄+H₂
(3)減小H₂濃度，使HI分解平衡正向移動，提高HI的分解率
(4)①MH+OH^--e^- ＝ M+H₂O； ②2H₂O+O₂+4e^- ＝ 4OH^-