氢能是理想的清洁能源,资源丰富.以太阳能为热源分解 Fe3O4,经由热化学铁氧化合物循环分解水制H2的过程如图1:
(1)过程Ⅰ:2Fe3O4(s)⇌6FeO(s)+O2(g)△H=+313.18kJ•mol-1
①将O2分离出去,目的是提高Fe3O4的___.
②平衡常数K 随温度变化的关系是___.
③在压强 p1下,Fe3O4的平衡转化率随温度变化的α(Fe3O4)~T 曲线如图3所示.若将压强由p1增大到p2,在图3中画出 p2的α(Fe3O4)~T 曲线示意图.
(2)过程Ⅱ的化学方程式是___.
(3)其他条件不变时,过程Ⅱ在不同温度下,H2O的转化率随时间的变化α(H2O)~t曲线如图24所示.比较温度T1、T2、T3的大小关系是___,判断依据是___.
(4)科研人员研制出透氧膜(OTM),它允许电子、O 2-同时透过,可实现水连续分解制H2.工作时,CO、H 2O分别在透氧膜的两侧反应.工作原理示意图如图2:H2O 在___侧反应(填“a”或“b”),在该侧H2O 释放出 H2的反应式是___.