熱化學(xué)碘硫循環(huán)可用于大規(guī)模制氫氣，HI分解和SO₂水溶液還原I₂均是其中的主要反應(yīng)?；卮鹣铝袉栴}：
（1）碘硫熱化學(xué)循環(huán)中，SO₂的水溶液還原I₂的反應(yīng)包括：SO₂+I₂+2H₂O?3H⁺+HSO₄^-+2I^-、I^-+I₂?I₃^-．若起始時(shí)n（I₂）=n（SO₂）=1mol,I^-、I₃^-、H⁺、HSO₄^-的物質(zhì)的量隨（

n

（

H

2

O

）

n

（

S

O

2

）

）的變化如圖1所示：圖中表示的微粒：a為

H⁺

H⁺

，d為

I₃^-

I₃^-

。

（2）起始時(shí)HI的物質(zhì)的量為1mol,總壓強(qiáng)為0.1MPa下，發(fā)生反應(yīng)HI（g）?

1

2

H₂（g）+

1

2

I₂（g）平衡時(shí)各物質(zhì)的物質(zhì)的量隨溫度變化如圖2所示：
①該反應(yīng)的△H

＞

＞

（“＞”或“＜”）0。
②600℃時(shí)，平衡分壓p（I₂）=

0.0125

0.0125

MPa,反應(yīng)的平衡常數(shù)K_p=

1

6

（或0.167）

1

6

（或0.167）

（K_p為以分壓表示的平衡常數(shù)）。
（3）反應(yīng)H₂（g）+I₂（g）?2HI（g）的反應(yīng)機(jī)理如下：
第一步：I₂

k

-

1

k

1

2I（快速平衡）
第二步：I+H₂

k

-

2

k

2

H₂I（快速平衡）
第三步：H₂I+I

k

3

2HI（慢反應(yīng)）
①第一步反應(yīng)

吸收

吸收

（填“放出”或“吸收”）能量。
②只需一步完成的反應(yīng)稱為基元反應(yīng)，基元反應(yīng)如aA+dD═gG+hH的速率方程，v=kc^a（A）?c^d（D），k為常數(shù)；非基元反應(yīng)由多個(gè)基元反應(yīng)組成，非基元反應(yīng)的速率方程可由反應(yīng)機(jī)理推定。H₂（g）與I₂（g）反應(yīng)生成HI（g）的速率方程為v=

k

1

k

2

k

3

k

-

1

k

-

2

c（H₂）?c（I₂）

k

1

k

2

k

3

k

-

1

k

-

2

c（H₂）?c（I₂）

（用含k₁、k_-1、k₂…的代數(shù)式表示）。