Question

（10分）硫—碘循环分解水制氢主要涉及下列反应：

Ⅰ. SO₂＋2H₂O＋I₂===H₂SO₄＋2HI

Ⅱ. 2HIH₂＋I₂

Ⅲ. 2H₂SO₄===2SO₂＋O₂＋2H₂O

(1) 分析上述反应，下列判断正确的是          。

a．反应Ⅲ易在常温下进行

b．反应Ⅰ中SO₂氧化性比HI强

c．循环过程中需补充H₂O

d．循环过程产生1 mol O₂的同时产生1 mol H₂

(2) 一定温度下，向1 L密闭容器中加入1 mol HI(g)，发生反应Ⅱ，H₂物质的量随时间的变化如图所示。

① 0～2 min内的平均反应速率v(HI)＝                        。

② 该温度下，H₂(g)＋I₂(g) 2HI(g)的平衡常数K＝                  。

③ 相同温度下，若开始加入HI(g)的物质的量是原来的2倍，则            是原来的2倍。

a．平衡常数                 b．HI的平衡浓度

c．达到平衡的时间           d．平衡时H₂的体积分数

(3) 实验室用Zn和稀硫酸制取H₂，反应时若加入少量下列试剂中的        ，产生H₂的速率将增大。

a．NaNO₃          b．CuSO₄           c．Na₂SO₄           d．NaHSO₃

Answer

(1)c      (2) ①0.1 mol·(L·min)－1   ②64     ③b      (3) b

【解析】

试题分析：（1）2SO2＋O2＋2H2O=2H2SO4是常温下自发进行的，所以2H2SO4===2SO2＋O2＋2H2O很难在常温下进行，a错误；SO2是还原剂HI是还原产物，所以SO2的还原性强于HI，b错误；三个反应的总反应为2H2O2H2+O2，所以c正确，d错误。

（2）①v(HI)=

②根据图示可知，平衡时c(H2)=0.1mol/L，则c(I2)=0.1mol/L，c(HI)=0.8mol/L，所以K=。

③若开始加入2molHI，则相当于将原容器增大2倍的压强，平衡不移动，但所有物质的浓度是原来的2倍，所以b正确。

（3）Zn能与CuSO4反应形成Cu—Zn原电池，加快反应速率，所以b正确。

考点：化学平衡、化学平衡常数和化学反应速率