题目内容
(共7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 2HI
H2＋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。
0～2 min内的平均反应速率v(HI)＝________。该温度下，H2(g)＋I2(g) 2HI(g)的平衡常数K＝________。
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，反应时溶液中水的电离平衡________移动(填“向左”、“向右”或“不”)；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
（4）以H2为燃料可制作氢氧燃料电池。已知2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l) ΔH＝－572 kJ·mol－1某氢氧燃料电池释放228.8 kJ电能时，生成1 mol液态水，该电池的能量转化率为________。
（1）c （2）0.1 mol·L－1·min－1 64 b （3）向右 b （4）80%
【解析】
试题分析：（1）因硫酸在常温下稳定，则反应Ⅲ常温下不发生，a错误；由反应Ⅰ可知，还原剂的还原性大于还原产物的还原性，则还原性SO2＞HI，即SO2的氧化性比HI的弱，b错误；由反应Ⅰ×2+Ⅱ×2+Ⅲ可得到2H2O═2H2+O2，则该循环中消耗水，需要及时补充水，c正确；循环过程中产生1molO2的同时产生2molH2，d错误；答案选c；（2）由图可知2min内氢气的物质的量增加了0.1mol，则氢气的浓度为
=0.1mol/L，用氢气表示的化学反应速率为
=0.05mol/（L·min），
由反应中的化学计量数可知v（HI）为0.05mol/（L·min）×2=0.1mol/（L·min）；
2HI（g）
H2（g）+ I2（g）
开始浓度 1molL 0 0
转化浓度 0.2mol/L 0.1mol/L 0.1mol/L
平衡浓度 0.8mol/L 0.1mol/L 0.1mol/L
则该温度下K1=
=
，又 2HI（g）H2（g）+I2（g）与H2（g）+I2（g）2HI（g）互为逆反应，则它们的化学平衡常数的乘积等于1，即H2（g）+I2（g）2HI（g）的化学平衡常数K=
=64，对该反应，当温度不变开始加入HI（g）的物质的量是原来的2倍，则温度不变，K不变，a错误；物质的量为原来的2倍，该反应是反应前后气体体积相等的反应，则反应体系中各物质的浓度都是原来的2倍，故b正确；物质的量增大，则化学反应速率先增大的快，后随浓度的减小，速率增大的程度变小，c错误；由反应方程式及原来的量与后来的量成正比，则这两种情况下建立的平衡为等效平衡，即平衡时H2的体积分数相同，d错误；（3）由水的电离平衡为H2O?H++OH-，则硫酸电离出的c（H+）对水的电离起抑制作用，当Zn消耗了H+，c（H+）减小，水的电离平衡向右移动；若加入NaNO3，溶液具有硝酸的强氧化性，则不会生成氢气；加入NaHSO3会和H+反应，降低c（H+），则反应速率减慢；Na2SO4 的加入，离子不参与反应，则对化学反应速率无影响；加入CuSO4 后，Zn与硫酸铜溶液反应置换出Cu，则构成原电池加快了化学反应速率；（4）由2H2（g）+O2（g）═2H2O（I）△H=-572KJ/mol可知，生成1mol水时放出的热量为572KJ×
=286KJ，则电池的能量转化率为为
×100%=80%。
考点：考查化学反应速率与平衡、燃料电池。
灵星计算小达人系列答案
孟建平错题本系列答案完成下列实验所需选择的装置或仪器都正确的是
A | B | C | D | |
实验 | 分离乙醇和氯化钠溶液 | 除去水中的氯化钠 | 分离CCl4中的I2 | 除去CO2气体中的HCl气体 |
装置 或 仪器 |
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Si3N4(s) + 6CO(g)
2Z(g)＋W(g)；ΔH＜0。A保持恒压，B保持恒容，达平衡时，A的体积为1.4aL。下列说法错误的是
用4种溶液进行实验，下表中“操作及现象”与“溶液”对应关系错误的是
选项 | 操作及现象 | 溶液 |
A | 向溶液中加入KSCN溶液，观察无明显现象，继续加入氯水，溶液变红色 | 含有Ｆe2+溶液 |
B | 向溶液中加入盐酸，产生使澄清石灰水变浑浊的无色无味气体 | 含有CO32-溶液 |
C | 通入CO2，溶液变浑浊。再加入品红溶液，红色褪去。 | 可能为Ca(ClO)2溶液 |
D | 通入CO2，溶液变浑浊，继续通CO2至过量，浑浊消失，再加入足量NaOH溶液，又变浑浊。 | 可能为Ca(OH)2溶液 |