Question

【题目】将水分解制得氢气的一种工业方法是“硫﹣碘循环法”，依次涉及下列三步反应：

I．SO2+2H2O+I2=H2SO4+2HI

II．2HI(g)H2(g)+I2(g)

III．2H2SO4=2SO2+O2+2H2O

（1）一定温度下，向5L恒容密闭容器中加入1molHI，发生反应II，H2物质的量随时间的变化如图所示。0～2min内的平均反应速率v(HI)=___。相同温度下，若起始加入的HI改为2mol，反应达平衡时H2的量为___mol。

（2）分析上述反应，下列判断错误的是___（填写选项编号，只有一个正确选项）。

a．三步反应均为氧化还原反应

b．循环过程中产生1molH2，同时产生1molO2

c．在整个分解水的过程中SO2和I2相当于催化剂

Answer 1

【答案】0.02moL/（Lmin） 0.2 b

【解析】

（1）由图可知，平衡时氢气的物质的量为0.1mol，根据方程式计算参加反应的HI的物质的量，可计算v(HI)；恒温恒容条件下，若起始加入的HI改为2mol，相当于增大压强，平衡不移动，反应达平衡时H2的量为原平衡的2倍；
（2）总反应为2H2O2H2+O2，整个分解水的过程中SO2和I2相当于催化剂。

（1）方程式为2HI（g）H2（g）+I2（g），平衡时氢气的物质的量为0.1mol，则消耗0.2molHI，0～2min内的平均反应速率v(HI)==0.02moL/（Lmin）；恒温恒容条件下，若起始加入的HI改为2mol，相当于增大压强，平衡不移动，反应达平衡时H2的量为原平衡的2倍，应为0.2mol；

故答案为：0.02moL/（Lmin）；0.2；

（2）a．三步反应都涉及到单质，存在元素化合价的变化，均为氧化还原反应，a项正确；

b．总反应为2H2O2H2+O2，循环过程中产生1molH2，同时产生0.5molO2；b项错误；

c．将Ⅰ+Ⅱ+Ⅲ×可得H2OH2+O2，在整个分解水的过程中SO2和I2相当于催化剂，c项正确；

故答案为：b。