题目内容
【题目】氢能是一种极具发展潜力的清洁能源，以太阳能为热能，热化学硫碘循环分解水是一种高效、无污染的制氢方法。其反应过程如下图所示：
（1）反应I的化学方程式是________。
（2）反应I得到的产物用I2进行分离。该产物的溶液在过量I2的存在下会分成两层，含低浓度I2的H2SO4层和含高浓度I2的HI层。
①根据上述事实，下列说法正确的是________（选填序号）。
a 两层溶液的密度存在差异
b 加I2前，H2SO4溶液和HI溶液不互溶
c I2在HI溶液中比在H2SO4溶液中易溶
② 辨别两层溶液的方法是____________。
③经检测，H2SO4层中c（H+）：c（SO42-）=2.06：1，其比值大于2的原因______。
（3）反应II ： 2H2SO4（l）=2SO2（g） +O2（g） +2H2O（g） △H=+550 kJ mol-1
它由两步反应组成：
i.H2SO4（l）=SO3（g） +H2O（g） △H =+177 kJ mol-1
ii.SO3（g）分解。
L（L1， L2）和X可分别代表压强或温度，下图表示L一定时，ⅱ中SO3（g）的平衡转化率随X的变化关系。
①写出反应iiSO3（g）分解的热化学方程式：________。
②X代表的物理量是_______。
【答案】SO2+I2+2H2O=H2SO4+2HI ac 观察颜色，颜色深的是HI层，颜色浅的是H2SO4层 H2SO4层含有少量HI 2SO3（g）
2SO2（g）+O2（g） △H= +196 kJmol-1 压强
【解析】
（1）反应I为二氧化硫与碘发生氧化还原反应生成硫酸和HI，反应为SO2+2H2O+I2＝H2SO4+2HI，
故答案为：SO2+2H2O+I2＝H2SO4+2HI；
（2）①a．两层溶液的密度存在差，才出现上下层，故a正确；
b．加I2前，H2SO4溶液和HI溶液互溶，与分层无关，故b错误；
c．I2在HI溶液中比在H2SO4溶液中易溶，则碘在不同溶剂中溶解性不同，类似萃取，与分层有关，故c正确；
故答案为：ac；
② 辨别两层溶液的方法是：观察颜色，颜色深的为HI层，颜色浅的为硫酸层，故答案为：观察颜色，颜色深的为HI层，颜色浅的为硫酸层；
③经检测，H2SO4层中c（H+）：c（SO42-）=2.06：1，其比值大于2的原因硫酸层中含少量的HI，且HI电离出氢离子，故答案为：硫酸层中含少量的HI，且HI电离出氢离子；
（3）根据盖斯定律：反应II=i×2+ii，ii=II-i×2，得ii的△H=+550 kJ·mol-1-（+177 kJ·mol-1）×2= +196 kJ·mol-1，反应iiSO3（g）分解的热化学方程式：2SO3（g）2SO2（g）+O2（g） △H= +196 kJ·mol-1 ，故答案为：2SO3（g）2SO2（g）+O2（g） △H= +196 kJ·mol-1；
由图可知，X越大，转化率越低，升高温度转化率增大，则X表示压强，故答案为：压强。
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