硫-碘循环分解水制氢主要涉及下列反应:Ⅰ.SO2+2H2O+I2=H2SO4+2HIⅡ.2HIH2↑+I2Ⅲ.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H2Od.循环过程中产生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 m 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

题目内容

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.循环过程中产生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的物质的量随时间的变化如图所示。

①0～2 min内的平均反应速率v(HI)=          。
②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.HI的平衡浓度
b.达到平衡的时间
c.平衡时H₂的体积分数
(3)实验室用Zn和稀硫酸制取H₂，若加入少量下列固体试剂中的     ，产生H₂的速率将增大。
a.NaNO₃b.CuSO₄c.Na₂SO₄d.NaHSO₃

(1)c (2)①0.1 mol·L^－1·min^－1 ②a (3)b

解析

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光气(COCl₂)在塑料、制革、制药等工业中有许多用途，工业上采用高温下CO与Cl₂在活性炭催化下合成。
已知COCl₂(g) Cl₂(g)＋CO(g)　ΔH＝＋108 kJ·mol^－1。反应体系达到平衡后，各物质的浓度在不同条件下的变化状况如下图所示(第10 min到14 min的COCl₂浓度变化曲线未示出)：

(1)化学平衡常数表达式K＝________，计算反应在第8 min时的平衡常数K＝________；
(2)比较第2 min反应温度T(2)与第8 min反应温度T(8)的高低：T(2)________T(8)(填“<”、“>”或“＝”)；
(3)若12 min时反应于温度T(8)下重新达到平衡，则此时c(COCl₂)＝________；10～12 min内CO的平均反应速率为v(CO)＝________；
(4)比较产物CO在2～3min、5～6min和12～13min时平均反应速率(平均反应速率分别以v(2～3)、v(5～6)、v(12～13))的大小________________。

化学反应原理在科研和生产中有广泛应用。
（1）利用“化学蒸气转移法”制备TaS₂晶体，发生如下反应：
TaS₂（s）＋2I₂（g）TaI₄（g）＋S₂（g）　ΔH>0（I）
反应（Ⅰ）的平衡常数表达式K＝________，若K＝1，向某恒容容器中加入1 mol I₂（g）和足量TaS₂（s），I₂（g）的平衡转化率为________。
（2）如图所示，反应（Ⅰ）在石英真空管中进行，先在温度为T₂的一端放入未提纯的TaS₂粉末和少量I₂（g），一段时间后，在温度为T₁的一端得到了纯净TaS₂晶体，则温度T₁________T₂（填“>”“<”或“＝”）。上述反应体系中循环使用的物质是________。

（3）利用I₂的氧化性可测定钢铁中硫的含量。做法是将钢样中的硫转化成H₂SO₃，然后用一定浓度的I₂溶液进行滴定，所用指示剂为________，滴定反应的离子方程式为______________________。
（4）25℃时，H₂SO₃HSO₃^-＋H^＋的电离常数K_a＝1×10^－2mol·L^－1，则该温度下NaHSO₃水解反应的平衡常数K_h＝________mol·L^－1，若向NaHSO₃溶液中加入少量的I₂，则溶液中将________（填“增大”“减小”或“不变”）。

已知可逆反应:A(g)＋B(g)C(g)＋D(g)  ΔH＜0。请回答下列问题:
(1)在某温度下，反应物的起始浓度分别为:c(A)="1" mol/L，c(B)="2.4" mol/L，达到平衡时，A的转化率为60%，此时B的转化率为         。
(2)若反应温度降低，则B的转化率将        (填“增大”、“减小”或“不变”)。
(3)若反应温度不变，反应物的起始浓度分别为c(A)="4" mol·L^-1，c(B)=" a" mol·L^-1，达到平衡后c(C)="2" mol·L^-1，则a=         。
(4)若反应温度不变,反应物的起始浓度分别为c(A)="c(B)=b" mol/L，达到平衡后c(D)=       。(保留两位有效数字)

一定温度下，在一个10 L密闭容器中发生某可逆反应，其平衡常数表达式为K＝。请回答下列问题。
（1）该反应的化学方程式为__________________________________________；
若温度升高，K增大，则该反应是________反应（填“吸热”或“放热”）。
（2）能判断该反应一定达到平衡状态的是________（填字母序号）。

A．v_正（H₂O）＝v_逆（H₂）

B．容器中气体的平均相对分子质量不随时间改变

C．消耗n mol H₂的同时消耗n mol CO

D．容器中物质的总物质的量不随时间改变

（3）该反应的v_正随时间变化的关系如图，在t₂时改变了某种条件，改变的条件可能是________、________。

（4）实验测得t₂时刻容器内有1 mol H₂O（g），5 min后H₂O（g）的物质的量是0.8 mol，这5 min内H₂O（g）的平均反应速率为________。

工业上生产硫酸的流程图如下：

请回答下列问题：
（1）早期生产硫酸以黄铁矿为原料，但现在工厂生产硫酸以硫黄为原料，理由是      。
（2）在气体进入催化反应室前需净化的原因是      。
（3）在催化反应室中通常使用常压，在此条件下SO2的转化率为90%。但是部分发达国家采取高压条件下制取SO3，采取加压措施的目的除了加快反应速率外，还可以     ，从而提高生产效率           。
（4）工业生产中常用氨－酸法进行尾气脱硫，以达到消除污染，废物利用的目的。用化学方程式表示其反应原理：                  。
（5）除硫酸工业外，还有许多工业生产。下列相关的工业生产流程中正确的是       。

(1)化学平衡常数K表示可逆反应的进行程度，K值越大，表示可逆反应进行得越完全，K值大小与温度的关系是：温度升高，K值   (填“一定增大”、“一定减小”或“可能增大也可能减小”)。
(2)在一体积为10 L的容器中，通入一定量的CO和H₂O，在800℃时发生如下反应：CO(g)+H₂O(g)CO₂(g)+H₂(g)ΔH＜0，CO和H₂O的物质的量浓度变化如图所示，则：

①0～4 min时间段平均反应速率v(CO)＝        mol·L^-1·min^-1。
②在800℃时该反应的化学平衡常数K＝     (要求写出表达式及数值)，CO的转化率＝         。
③在800℃时，若反应开始时此容器中CO和H₂O的浓度分别为0.20 mol·L^-1和0.80 mol·L^-1，则达到平衡时CO转化为CO₂的转化率是          。

工业上用化学气相沉积法制备氮化硅,其反应如下:3SiCl₄(g)+2N₂(g)+6H₂(g)Si₃N₄(s)+12HCl(g)　ΔH<0
某温度和压强条件下,分别将0.3 mol SiCl₄(g)、0.2 mol N₂(g)、0.6 mol H₂(g)充入2 L密闭容器内,进行上述反应,5 min达到平衡状态,所得Si₃N₄(s)的质量是5.60 g。
(1)H₂的平均反应速率是　　　　 mol·L^-1·min^-1。
(2)平衡时容器内N₂的浓度是　　　　 mol·L^-1。
(3)SiCl₄(g)的转化率是　　　　。
(4)若按n(SiCl₄)∶n(N₂)∶n(H₂)=3∶2∶6的投料配比,向上述容器不断扩大加料,SiCl₄(g)的转化率应　　　　(填“增大”“减小”或“不变”)。
(5)在不改变反应条件的情况下,为了提高SiCl₄(g)的转化率,可通过改变投料配比的方式来实现。下列四种投料方式,其中可行的是　　　　。

选项	投料方式
A	n(SiCl₄)∶n(N₂)∶n(H₂)=1∶1∶2
B	n(SiCl₄)∶n(N₂)∶n(H₂)=" " 1∶2∶2
C	n(SiCl₄)∶n(N₂)∶n(H₂)=" " 3∶2∶2
D	n(SiCl₄)∶n(N₂)∶n(H₂)=" " 2∶1∶3

(6)达到平衡后升高温度,其他条件不变,对平衡体系产生的影响是　　　　(填字母序号)。
A.c(HCl)减少
B.正反应速率减慢,逆反应速率加快
C.Si₃N₄的物质的量减小
D.重新平衡时c(H₂)/c(HCl)增大

能源问题是人类社会面临的重大课题，甲醇是一种可再生能源，具有开发和应用的广阔前景，研究甲醇具有重要意义。
（1）用CO合成甲醇的反应为：CO(g)+2H₂(g) CH₃OH(g)在容积为1L。的密闭容器中分别充入1molCO和2molH₂，实验测得甲醇的物质的量和温度、时间的关系曲线如图所示。则该正反应的△H_______0（填“＜”、“＞”或“=”），判断的理由是______。

（2）利用工业废气中的CO₂可制取甲醇，其反应为：CO₂+3H₂CH₃OH+H₂O。
①常温常压下已知下列反应的能量变化如下图所示：

由二氧化碳和氢气制备甲醇的热化学方程式为_______。
②为探究用CO₂生产燃料甲醇的反应原理，现进行如下实验：在一恒温恒容密闭容器中，充入1molCO₂和3molH₂，进行上述反应。测得CO₂。和CH₃OH(g)的浓度随时间变化如图所示。从反应开始到平衡，v(H₂)="_______" ；该温度下的平衡常数数值K=______。能使平衡体系中n(CH₃OH)/n(CO₂))增大的措施有_______（任写一条）。

（3）工业上利用甲醇制备氢气的常用方法有两种。
①甲醇蒸汽重整法。主要反应为；CH₃OH(g) CO(g)+2H₂(g)设在容积为2.0L的密闭容器中充入0. 60 molCH₃OH(g)，体系压强为P₁，在一定条件下达到平衡时，体系压强为P₂，且P₂/P₁ =2.2，则该条件下CH₃OH 的平衡转化率为______ 。
②甲醇部分氧化法。在一定温度下以Ag/CeO₂－ZnO为催化剂时原料气比例对反应的选择性（选择性越大，表示生成的该物质越多）影响关系如图所示。则当n(O₂)／n(CH₃OH) =0.25时。CH₃OH与O₂发生的主要反应方程式为______ 。在制备H₂：时最好控制n(O₂))/n(CH₃OH)=______。

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