Question

（2012?青浦區(qū)二模）硫-碘循環(huán)分解水制氫的主要反應如下：
I：SO₂+2H₂O+I₂→H₂SO₄+2HI    II：2HI?H₂+I₂ Ⅲ：2H₂SO₄→2SO₂+O₂+2H₂O
（1）上述循環(huán)反應的總反應可以表示為

2H₂O=2H₂+O₂

；反應過程中起催化作用的物質是

ab

（選填編號）．
a．SO₂        b．I₂        c．H₂SO₄       d．HI
（2）一定溫度下，向2L密閉容器中加入1mol HI（g），發(fā)生反應II，H₂的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）=

0.5mol/（L?min）

．
（3）對反應II，在相同溫度和體積下，若開始加入的HI（g）的物質的量是原來的2倍，則以下

b

（選填編號）也是原來的2倍．
a．平衡常數                   b．HI的平衡濃度
c．達到平衡的時間             d．平衡時H₂的體積分數
（4）實驗室用鋅和稀硫酸反應制取H₂，反應時溶液中水的電離平衡

向右

移動（選填“向左”、“向右”或“小”）；若加入少量下列試劑中的

b

（選填編號），產生H₂的速率將增大．
a．NaNO₃          b．CuSO₄          c．Na₂SO₄          d．NaHCO₃．

Answer 1

分析：（1）分解水制氫氣，利用方程式疊加書寫總方程式，結合催化劑的概念判斷起催化劑作用的物質；
（2）由圖可知，平衡時氫氣的物質的量為1mol，根據方程式計算參加反應的HI的物質的量，再根據v=

△n V

△t

計算v（HI）；
（3）a．溫度不變，平衡常數不變；
b．壓強增大平衡不移動，HI轉化率不變；
c．HI的物質的量增加，HI濃度增大，反應速率加快；
d．增大壓強，平衡不移動，平衡時H₂的體積分數不變；
（4）Zn和稀硫酸反應時溶液中氫離子濃度減小，水的電離平衡向右移動；
a．加入NaNO₃，不產生氫氣；
b．加入CuSO₄，Zn置換出Cu后形成鋅銅原電池；
c．加入Na₂SO₄，對反應無影響；
d．加入NaHCO₃，則溶液中氫離子濃度減�。�

解答：解：（1）分解水制氫氣，已知：
I：SO₂+2H₂O+I₂=H₂SO₄+2HI，
II：2HI?H₂+I₂ ，
Ⅲ：2H₂SO₄=2SO₂+O₂+2H₂O
故Ⅰ×2+Ⅱ×2+Ⅲ得：2H₂O=2H₂+O₂，
整個過程中SO₂、I₂參加反應，最后又生成，且量不變，故SO₂、I₂是催化劑，
故答案為：2H₂O=2H₂+O₂；ab；
（2）由圖可知，平衡時氫氣的物質的量為1mol，由方程式可知參加反應的HI的物質的量為1mol×2=2mol，故v（HI）=

2mol 2L

2min

=0.5mol/（L?min），
故答案為：0.5mol/（L?min）；
（3）a．平衡常數只受溫度影響，溫度不變，平衡常數不變，故a錯誤；
b．壓強增大平衡不移動，HI轉化率不變，HI的平衡濃度為原來的2倍，故b正確；
c．HI的物質的量增加，HI濃度增大，反應速率加快，達到平衡時間比原來縮短，故c錯誤；
d．增大壓強平衡不移動，平衡時H₂的體積分數不變，故d錯誤；
故選b；
（4）Zn和稀硫酸反應時溶液中氫離子濃度減小，水的電離平衡向右移動；
a．加入NaNO₃，不產生氫氣，而產生N0，故a錯誤；
b．加入CuSO₄，Zn置換出Cu后形成鋅銅原電池，加快反應速率，故b正確；
c．加入Na₂SO₄，對反應無影響，故c錯誤；
d．加入NaHCO₃，則溶液中氫離子濃度減小，反應速率減慢，故d錯誤；
故答案為：向右；b．

點評：本題注意考查化學反應速率計算與影響鹽酸、化學平衡的影響因素等，難度中等，是對基礎知識的綜合利用，注意對知識的全面掌握，注意（4）中a加入硝酸鹽不能產生氫氣．