硫酸参与热化学循环可通过二步循环或三步循环制取氢气，其中三步循环（碘硫热化学循环）原理如图所示：

（1）“步骤Ⅰ硫酸热分解”在恒容密闭容器中进行，测得各物质的物质的量分数与温度的关系如下图所示。其在650～1200℃间发生的主要反应的方程式为

2SO₃

高温

2SO₂+O₂

2SO₃

高温

2SO₂+O₂

。

（2）“步骤Ⅱ硫酸再生”的离子方程式为

SO₂+I₂+2H₂O⇌4H⁺+2I^-+SO₄^2-

SO₂+I₂+2H₂O⇌4H⁺+2I^-+SO₄^2-

。（HI是强酸）。
（3）步骤Ⅲ的反应为2HI（g）⇌H₂（g）+I₂（g）。若在恒温恒容密闭容器中进行该反应，能说明已达到平衡状态的是

cd

cd

（填序号）。
a.容器内气体的总压强不再随时间而变化
b.n（HI）：n（H₂）：n（I₂）=2：1：1
c.反应速率：v（H₂）_正=v（H₂）_逆
d.I₂（g）浓度不再随时间的变化而变化
（4）将“三步循环”中步骤Ⅱ、Ⅲ用如图装置代替即为“二步循环”。

下列有关该装置的相关说法正确的是

bd

bd

（填序号）。
a.化学能转变为电能
b.催化剂可加快电极上电子的转移
c.每生成11.2LH₂，电路中流过的电子数约为6.02×10²³
d.反应的总方程式为SO₂+2H₂O

电解

H₂+H₂SO₄
（5）已知断裂（或生成）1mol化学键吸收（或放出）的能量称为键能，用E表示，单位为kJ⋅mol^-1。步骤Ⅲ反应的相关键能数据如下：

化学键	H-I	H-H	I-I
键能	298.7	436.0	152.7

①计算步骤Ⅲ反应的焓变ΔH，写出计算过程

ΔH=（298.7×2-436.0-152.7）kJ/mol=+8.7kJ/mol

ΔH=（298.7×2-436.0-152.7）kJ/mol=+8.7kJ/mol

。
②写出该反应的逆反应的热化学方程式

H₂（g）+I₂（g）⇌2HI（g）ΔH=-8.7kJ/mol

H₂（g）+I₂（g）⇌2HI（g）ΔH=-8.7kJ/mol

。