Question

【題目】將水分解制得氫氣的一種工業方法是“硫﹣碘循環法”，依次涉及下列三步反應：

I．SO2+2H2O+I2=H2SO4+2HI

II．2HI(g)H2(g)+I2(g)

III．2H2SO4=2SO2+O2+2H2O

（1）一定溫度下，向5L恒容密閉容器中加入1molHI，發生反應II，H2物質的量隨時間的變化如圖所示。0～2min內的平均反應速率v(HI)=___。相同溫度下，若起始加入的HI改為2mol，反應達平衡時H2的量為___mol。

（2）分析上述反應，下列判斷錯誤的是___（填寫選項編號，只有一個正確選項）。

a．三步反應均為氧化還原反應

b．循環過程中產生1molH2，同時產生1molO2

c．在整個分解水的過程中SO2和I2相當于催化劑

Answer 1

【答案】0.02moL/（Lmin） 0.2 b

【解析】

（1）由圖可知，平衡時氫氣的物質的量為0.1mol，根據方程式計算參加反應的HI的物質的量，可計算v(HI)；恒溫恒容條件下，若起始加入的HI改為2mol，相當于增大壓強，平衡不移動，反應達平衡時H2的量為原平衡的2倍；
（2）總反應為2H2O2H2+O2，整個分解水的過程中SO2和I2相當于催化劑。

（1）方程式為2HI（g）H2（g）+I2（g），平衡時氫氣的物質的量為0.1mol，則消耗0.2molHI，0～2min內的平均反應速率v(HI)==0.02moL/（Lmin）；恒溫恒容條件下，若起始加入的HI改為2mol，相當于增大壓強，平衡不移動，反應達平衡時H2的量為原平衡的2倍，應為0.2mol；

故答案為：0.02moL/（Lmin）；0.2；

（2）a．三步反應都涉及到單質，存在元素化合價的變化，均為氧化還原反應，a項正確；

b．總反應為2H2O2H2+O2，循環過程中產生1molH2，同時產生0.5molO2；b項錯誤；

c．將Ⅰ+Ⅱ+Ⅲ×可得H2OH2+O2，在整個分解水的過程中SO2和I2相當于催化劑，c項正確；

故答案為：b。