1. Составить уравнения реакций для переходов: S → H2S → SO2 → SO3 → H2SO4 → H2. Рассмотреть одну реакцию в свете ТЭД.

Для каждого перехода можно составить следующие уравнения реакций:

1. S → H₂S (Сера превращается в сероводород):

   $$S_8 + 8H_2 \rightarrow 8H_2S$$

   Это реакция прямого соединения серы с водородом. Она экзотермична, то есть выделяет тепло, и является примером типичной реакции с образованием водорода.

2. H₂S → SO₂ (Сероводород окисляется до диоксида серы):

   $$2H_2S + 3O_2 \rightarrow 2SO_2 + 2H_2O$$

   В данной реакции сероводород окисляется кислородом из воздуха до диоксида серы. Это реакция окисления, которая также выделяет тепло (экзотермичная).

3. SO₂ → SO₃ (Окисление SO₂ до SO₃):

   $$2SO_2 + O_2 \rightarrow 2SO_3$$

   Эта реакция происходит при высокой температуре и в присутствии катализатора (например, оксид ванадия). Реакция также экзотермична, что позволяет использовать тепло, выделяющееся при реакции, для поддержания температурного режима.

4. SO₃ → H₂SO₄ (Получение серной кислоты):

   $$SO_3 + H_2O \rightarrow H_2SO_4$$

   Реакция образования серной кислоты происходит при контакте SO₃ с водой. Она также экзотермична, так как при образовании серной кислоты выделяется тепло.

5. H₂SO₄ → H₂ (Разложение серной кислоты с образованием водорода):

   $$H_2SO_4 + 2H_2 \rightarrow 2H_2O + SO_2$$

   Эта реакция может происходить при высокой температуре, в процессе восстановления серной кислоты водородом. В результате восстанавливается сера, и образуются вода и диоксид серы.

Теперь рассмотрим одну реакцию в свете ТЭД (термодинамического анализа):

Возьмем реакцию SO₂ → SO₃, которая имеет важное значение в промышленности при производстве серной кислоты (метод контактной технологии). Реакция экзотермична, но при повышении температуры процесс обратим, так как температура влияет на равновесие реакции. С точки зрения ТЭД, для максимизации выхода SO₃ необходимо поддерживать оптимальную температуру и использовать катализаторы, чтобы ускорить реакцию и обеспечить ее максимальную эффективность.