氢是一种理想的绿色清洁能源,氢气的制取与储存是氢能源利用领域的研究热点。利用FeO/Fe 3 O 4 循环制氢,已知: H 2 O(g)+3FeO(s) Fe 3 O 4 (s)+4H 2 (g) △H=akJ/mol (I) 2Fe 3 O 4 (s) 6FeO(s)+O 2 (g) △H=bkJ/mol (II) 下列坐标图分别表示FeO的转化率(图-1 )和一定温度时,H 2 出生成速率[细颗粒(直径0.25 mm),粗颗粒(直径3 mm)](图-2)。 (1)反应:2H 2 O(g)=2H 2 (g)+O 2 (g) △H= (用含a、b代数式表示); (2)上述反应b>0,要使该制氢方案有实际意义,从能源利用及成本的角度考虑,实现反应II可采用的方案是: ; (3)900°C时,在两个体积均为2.0L密闭容器中分别投人0.60molFeO和0.20mol H 2 O(g)甲容器用细颗粒FeO、乙容器用粗颗粒FeO。 ①用细颗粒FeO和粗颗粒FeO时,H 2 生成速率不同的原因是: ; ②细颗粒FeO时H 2 O(g)的转化率比用粗颗粒FeO时H 2 O(g)的转化率 (填“大”或“小”或“相等”); ③求此温度下该反应的平衡常数K(写出计箅过程,保留两位有效数字)。 (4)在下列坐标图3中画出在1000°C、用细颗粒FeO时,H 2 O(g)转化率随时间变化示意图(进行相应的标注)。