Question

【題目】已知：2H2O(l)===2H2(g)+O2(g) ΔH＝+571.0kJ/mol。以太陽能為熱源分解Fe3O4，經熱化學鐵氧化合物循環分解水制H2的過程如下：

過程Ⅰ：2Fe3O4(s) === 6FeO(s)+O2(g) ΔH＝+313.2kJ/mol

過程Ⅱ：……

下列說法不正確的是

A. 過程Ⅰ中每消耗232g Fe3O4轉移2mol電子

B. 過程Ⅱ熱化學方程式為：3FeO(s)+H2O(l) ===H2(g)+Fe3O4(s) ΔH＝+128.9 kJ/mol

C. 過程Ⅰ、Ⅱ中能量轉化的形式依次是：太陽能→化學能→熱能

D. 鐵氧化合物循環制H2具有成本低、產物易分離等優點

Answer 1

【答案】C

【解析】

由循環分解水制H2的過程可知，過程Ⅰ為太陽能轉化為熱能，Fe3O4在熱能的作用下分解生成O2和FeO，過程Ⅱ為氧化亞鐵與水反應生成四氧化三鐵和氫氣，總反應為水分解生成氫氣和氧氣，反應過程中Fe3O4為催化劑。

A項、過程Ⅰ中每消耗232g Fe3O4反應生成,0.5mol O2，反應轉移0.5mol×4 mol電子，故A正確；

B項、由蓋斯定律可知，（總反應×1/2—過程Ⅰ×1/2）反應得過程Ⅱ反應，3FeO(s)+H2O(l) =H2(g)+Fe3O4(s) 則ΔH＝[+571.0kJ/mol×1/2—（+313.2kJ/mol）×1/2]=+128.9 kJ/mol，故B正確；

C項、過程Ⅰ和過程Ⅱ都是吸熱反應，過程Ⅰ是將光能轉化為熱能，熱能轉化為化學能，過程Ⅱ中能量轉化的形式不是化學能轉化為熱能，應該還是熱能轉化為化學能，故C錯誤；

D項、鐵氧化合物循環制H2以太陽能為熱源分解Fe3O4，以水和Fe3O4為原料，具有成本低的特點，氫氣和氧氣分步生成，具有產物易分離的優點，故D正確。

故選C。