（7分）硫—碘循環(huán)分解水制氫主要涉及下列反應(yīng)：
Ⅰ. SO2＋2H2O＋I(xiàn)2===H2SO4＋2HI
Ⅱ. 2HIH2＋I(xiàn)2
Ⅲ. 2H2SO4===2SO2＋O2＋2H2O
(1) 分析上述反應(yīng)，下列判斷正確的是_______________
a．反應(yīng)Ⅲ易在常溫下進(jìn)行
b．反應(yīng)Ⅰ中SO2氧化性比HI強(qiáng)
c．循環(huán)過(guò)程中需補(bǔ)充H2O
d．循環(huán)過(guò)程產(chǎn)生1 mol O2的同時(shí)產(chǎn)生1 mol H2
(2) 一定溫度下，向1 L密閉容器中加入1 mol HI(g)，發(fā)生反應(yīng)Ⅱ，H2物質(zhì)的量隨時(shí)間的變化如圖所示。

① 0～2 min內(nèi)的平均反應(yīng)速率v(HI)＝________________
② 該溫度下，H2(g)＋I(xiàn)2(g) 2HI(g)的平衡常數(shù)K＝__________________
③ 相同溫度下，若開(kāi)始加入HI(g)的物質(zhì)的量是原來(lái)的2倍，則_____________是原來(lái)的2倍。
a．平衡常數(shù)                 b．HI的平衡濃度
c．達(dá)到平衡的時(shí)間           d．平衡時(shí)H2的體積分?jǐn)?shù)
(3) 實(shí)驗(yàn)室用Zn和稀硫酸制取H2，反應(yīng)時(shí)若加入少量下列試劑中的____________產(chǎn)生H2的速率將增大。
a．NaNO3         b．CuSO4          c．Na2SO4          d．NaHSO3
（1）C(1分)（2）①0.1mol/(L.min)（2分） ②64 （2分） ③b （1分）（3）b（1分）

試題分析：（1）H2SO4在常溫下，很穩(wěn)定不易分解，這是常識(shí)，所以a是錯(cuò)誤的；反應(yīng)Ⅰ中SO2是還原劑，HI是還原產(chǎn)物，因此還原性SO2＞HI，所以b不正確；將Ⅰ和Ⅱ分別乘以2和Ⅲ相加得：2H2O==2H2+O2，所以c正確，d是錯(cuò)誤的，答案選c。
（2）①因?yàn)?υ (H2)="0." 1mol/1L/2min="0.05" mol·L-1·min-1，所以根據(jù)反應(yīng)速率之比是相應(yīng)的化學(xué)計(jì)量數(shù)之比可知，υ (HI)="2" υ (H2)="0.1" mol·L-1·min-1。
②              2HI(g)==H2(g)+I2(g)
2     1     1
起始濃度/mol·L－1   1     0     0
變化濃度/mol·L－1： 0.2   0.1   0.1
平衡濃度/mol·L－1： 0.8   0.1   0.1
所以該可逆反應(yīng)的平衡常數(shù)K==64mol/L。
③如果開(kāi)始時(shí)加入HI的量是用來(lái)的2倍，則建立的平衡狀態(tài)和原平衡狀態(tài)相比是等比破壞，因此HI、H2、I2的物質(zhì)的量、平衡濃度都是原來(lái)的兩倍；但鉻組分的百分含量、體積分?jǐn)?shù)、平衡常數(shù)都是不變的。由于開(kāi)始時(shí)的濃度增大了，反應(yīng)速率加快，達(dá)平衡的時(shí)間不可能是原來(lái)的兩倍，所以答案選b。
（3）水是弱電解質(zhì)，存在電離平衡H2O=H＋＋OH－，硫酸電離出的氫離子對(duì)水的電離是抑制作用，當(dāng)鋅消耗了氫離子后，氫離子濃度降低，促進(jìn)水的電離；如果加入硝酸鈉，則溶液洗相當(dāng)于是硝酸溶液，此時(shí)不再生成氫氣；加入的亞硫酸氫鈉會(huì)和氫離子反應(yīng)，降低氫離子濃度，反應(yīng)速率降低；硫酸鈉的加入對(duì)反應(yīng)速率是無(wú)影響的；加入硫酸銅后，鋅與置換出的Cu構(gòu)成原電池，加快了反應(yīng)速率，所以答案選b。
點(diǎn)評(píng)：該題是2010年山東卷28題，在能力方面考查了“能夠?qū)?shí)際問(wèn)題分解，通過(guò)運(yùn)用相關(guān)知識(shí)，采用分析、綜合的方法解決簡(jiǎn)單化學(xué)問(wèn)題的能力”、“能夠?qū)⒎治鼋鉀Q問(wèn)題的過(guò)程和成果用正確的化學(xué)術(shù)語(yǔ)及文字、圖表、模型、圖形等表達(dá)，并作出解釋的能力”。試題設(shè)置了考生比較陌生的情景——“硫——碘循環(huán)分解水制氫”，對(duì)考生的心理素質(zhì)要求較高。
練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中化學(xué) 來(lái)源：不詳 題型：填空題

多晶硅是太陽(yáng)能光伏產(chǎn)業(yè)的重要原材料。
(1)由石英砂可制取粗硅，其相關(guān)反應(yīng)的熱化學(xué)方程式如下：
SiO2(s)＋C(s)=SiO(g)＋CO(g)　ΔH＝a kJ·mol－1
2SiO(g)=Si(s)＋SiO2(s)　ΔH＝b kJ·mol－1
①反應(yīng)SiO2(s)＋2C(s)=Si(s)＋2CO(g)的ΔH＝________ kJ·mol－1(用含a、b的代數(shù)式表示)。
②SiO是反應(yīng)過(guò)程中的中間產(chǎn)物。隔絕空氣時(shí)，SiO與NaOH溶液反應(yīng)(產(chǎn)物之一是硅酸鈉)的化學(xué)方程式為_(kāi)_______________________________。
(2)粗硅提純常見(jiàn)方法之一是先將粗硅與HCl制得SiHCl3，經(jīng)提純后再用H2還原：
SiHCl3(g)＋H2(g)Si(s)＋3HCl(g)。
不同溫度及不同時(shí)，反應(yīng)物X的平衡轉(zhuǎn)化率關(guān)系如圖所示。

①X是________(填“H2”或“SiHCl3”)。
②上述反應(yīng)的平衡常數(shù)K(1 150 ℃)________K(950 ℃)(填“>”、“<”或“＝”)。
(3)SiH4(硅烷)法生產(chǎn)高純多晶硅是非常優(yōu)異的方法。
①用粗硅作原料，熔融鹽電解法制取硅烷原理如圖所示，電解時(shí)陽(yáng)極的電極反應(yīng)式為_(kāi)________________________________________。

②硅基太陽(yáng)電池需用N、Si兩種元素組成的化合物Y作鈍化材料，它可由SiH4與NH3混合氣體進(jìn)行氣相沉積得到，已知Y中Si的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為60%，Y的化學(xué)式為_(kāi)_______。

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科目：高中化學(xué) 來(lái)源：不詳 題型：問(wèn)答題

天然氣（以甲烷計(jì)）在工業(yè)生產(chǎn)中用途廣泛。
Ⅰ．在制備合成氨原料氣H2中的應(yīng)用
（1）甲烷蒸汽轉(zhuǎn)化法制H2的主要轉(zhuǎn)化反應(yīng)如下：
CH4(g) + H2O(g)  CO(g) + 3H2(g)    ΔH =" +206.2" kJ/mol
CH4(g) + 2H2O(g)  CO2(g) +4H2(g)   ΔH = +165.0kJ/mol
上述反應(yīng)所得原料氣中的CO能使氨合成催化劑中毒，必須除去。工業(yè)上常采用催化劑存在下CO與水蒸氣反應(yīng)生成易除去的CO2，同時(shí)又可制得等體積的氫氣的方法。此反應(yīng)稱為一氧化碳變換反應(yīng)，該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式是        。
（2）CO變換反應(yīng)的汽氣比（水蒸氣與原料氣中CO物質(zhì)的量之比）與CO平衡變換率
（已轉(zhuǎn)化的一氧化碳量與變換前一氧化碳量之比）的關(guān)系如下圖所示：

汽氣比與CO平衡變換率的關(guān)系
析圖可知：
① 相同溫度時(shí)，CO平衡變換率與汽氣比的關(guān)系是     。
② 汽氣比相同時(shí)，CO平衡變換率與溫度的關(guān)系是     。
（3）對(duì)于氣相反應(yīng)，用某組分（B）的平衡壓強(qiáng)（pB）代替物質(zhì)的量濃度也可以表示平衡常數(shù)（記作Kp），則CO變換反應(yīng)的平衡常數(shù)表示式為：Kp=        。隨溫度的降低，該平衡常數(shù)      （填“增大”“減小”或“不變”）。
Ⅱ．在熔融碳酸鹽燃料電池中的應(yīng)用
以熔融Li2CO3和K2CO3為電解質(zhì)，天然氣經(jīng)內(nèi)重整催化作用提供反應(yīng)氣的燃料電池示意圖如下：

（1）外電路電子流動(dòng)方向：由  流向   （填字母）。
（2）空氣極發(fā)生反應(yīng)的離子方程式是    。
（3）以此燃料電池為電源電解精煉銅，當(dāng)電路有0.6 mol e?轉(zhuǎn)移，有     g 精銅析出。

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科目：高中化學(xué) 來(lái)源：不詳 題型：填空題

氮元素的單質(zhì)及其化合物的研究和應(yīng)用在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中有著非常重要的地位。工業(yè)制硝酸的主要反應(yīng)之一是
（1）如果將4mol NH3和5mol O2放入容器中，達(dá)到平衡時(shí)放出熱量0.8akJ，則平衡時(shí)NH3的轉(zhuǎn)化率為     。
（2）在一定條件下，容積固定的密閉容器中進(jìn)行上述反應(yīng)，NO的濃度與時(shí)間關(guān)系如圖所示，則NO的a、b、c三點(diǎn)的反應(yīng)速率v（a正）、v（b逆）、v（c正）的大小關(guān)系是         。

（3）t℃時(shí)，在容積固定的密閉容器中發(fā)生上述反應(yīng)，容器內(nèi)各物質(zhì)的濃度如下表：

①第2min到第4mim，反應(yīng)速率v（O2）=            ；
②第2min時(shí)改變了條件，改變的條件可能是         （從所給選項(xiàng)中選擇）；
A．降低溫度B．增加了生成物C．減小壓強(qiáng) D．使用了高效催化劑
③在與第4min相同的溫度下，若起始向容器中加入NH3、O2、NO和H2O（g）的濃度都為2moI/L，則該反應(yīng)       （填“正反應(yīng)方向進(jìn)行”、“逆反應(yīng)方向進(jìn)行”、“不移動(dòng)”）。
（4）硝酸廠的尾氣含有氮氧化物，不經(jīng)處理直接排放將污染空氣。尿素（H2NCONH2）是一種非常重要的高氮化肥，在溫度70—95℃時(shí)，工業(yè)尾氣中的NO、NO2可以用尿素溶液吸收，將其轉(zhuǎn)化為N2，尿素與NO、NO2三者等物質(zhì)的量反應(yīng)的化學(xué)方程式為         。
（5）目前科學(xué)家探索利用燃料氣體中的甲烷等將氮氧化物還原為氮?dú)夂退�，其反�?yīng)機(jī)理為：


則1mol甲烷直接將NO2還原為N2的燴變?yōu)開(kāi)___         。

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科目：高中化學(xué) 來(lái)源：不詳 題型：單選題

有關(guān)說(shuō)法正確的是
A．CaCO3(s)=CaO(s)＋CO2(g)室溫下不能自發(fā)進(jìn)行，說(shuō)明該反應(yīng)的△H＜0
B．鍍銅鐵制品鍍層受損后，鐵制品比受損前更容易生銹
C．N2(g)＋3H2(g)2NH3(g) △H＜0，其他條件不變時(shí)升高溫度，反應(yīng)速率Ｖ(H2)和氫氣的平衡轉(zhuǎn)化率均增大
D．水的離子積常數(shù)Kw隨著溫度的升高而增大，說(shuō)明水的電離是放熱反應(yīng)

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科目：高中化學(xué) 來(lái)源：不詳 題型：單選題

下列說(shuō)法正確的是（    ）
A．凡是放熱反應(yīng)都是自發(fā)的　
B．難溶電解質(zhì)的溶解平衡是一種動(dòng)態(tài)平衡
C．利用沉淀反應(yīng)除雜時(shí)，可使雜質(zhì)離子完全沉淀
D．pH＝5的鹽酸稀釋1000倍后，溶液的pH增到8

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科目：高中化學(xué) 來(lái)源：不詳 題型：填空題

（15分）工業(yè)上利用N2和H2可以合成NH3，NH3又可以進(jìn)一步制備聯(lián)氨（N2H4）等。
（1）火箭常用N2H4作燃料，N2O4作氧化劑。已知：
N2（g） + 2O2（g）＝2NO2（g）                                   △H = +67．7 kJ·mol－1
N2H4（g） + O2（g）＝N2（g） + 2H2O（g）     △H =－534．0 kJ·mol－1
NO2（g）1/2N2O4（g）                                      △H =－26．35 kJ·mol－1
試寫(xiě)出氣態(tài)聯(lián)氨在氣態(tài)四氧化二氮中燃燒生成氮?dú)夂蜌鈶B(tài)水的熱化學(xué)方程式：                                  。
（2）聯(lián)氨——空氣燃料電池是一種堿性燃料電池，電解質(zhì)溶液是20％～30％的氫氧化鉀溶液。該電池放電時(shí)，正極的電極反應(yīng)式為　　      。
（3）在300℃時(shí)，改變起始反應(yīng)物中氫氣的物質(zhì)的量對(duì)反應(yīng)N2（g） + 3H2（g） 2NH3（g） △H＜0的影響如圖所示。

①請(qǐng)?jiān)趫D中畫(huà)出400℃時(shí)對(duì)應(yīng)的圖像。
②在a、b、c三點(diǎn)中，H2 的轉(zhuǎn)化率最高的是　　         （填字母）。
（4）硝酸工業(yè)生產(chǎn)中的尾氣可用純堿溶液吸收，有關(guān)的化學(xué)反應(yīng)為：
2NO2+Na2CO3=NaNO2+NaNO3+CO2             NO+NO2+Na2CO3=2NaNO2+CO2
若在標(biāo)準(zhǔn)狀況下有NO、NO2的混合氣體（不考慮N2O4）恰好與50mL 1．0 mol·L-1的Na2CO3溶液反應(yīng)完全，且生成NaNO2和NaNO3的物質(zhì)的量的比為4：1，則在混合氣體中NO氣體的體積分?jǐn)?shù)為多少?（請(qǐng)寫(xiě)出計(jì)算過(guò)程）

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科目：高中化學(xué) 來(lái)源：不詳 題型：填空題

低碳經(jīng)濟(jì)呼喚新能源和清潔環(huán)保能源。煤化工中常需研究不同溫度下的平衡常數(shù)、投料比及熱值等問(wèn)題。
已知：CO(g) + H2O(g)H2(g) + CO2(g)的平衡常數(shù)隨溫度的變化如下表：
溫度/℃
400
500
850
平衡常數(shù)
9.94
9
1
請(qǐng)回答下列問(wèn)題：
（1）上述正反應(yīng)方向是      反應(yīng)（填“放熱”或“吸熱”）。
（2）850℃時(shí)在體積為10L反應(yīng)器中，通入一定量的CO和H2O（g）發(fā)生上述反應(yīng)，CO和H2O(g)濃度變化如下圖，則0～4 min的平均反應(yīng)速率v(CO)＝______ mol/(L·min)。
t1℃時(shí)物質(zhì)濃度（mol/L）的變化

時(shí) 間（min）
CO
H2O
CO2
H2
0
0.200
0.300
0
0
2
0.138
0.238
0.062
0.062
3
C1
C2
C3
C3
4
C1
C2
C3
C3
5
0.116
0.216
0.084
 
6
0.096
0.266
0.104
 
(3) t1℃(高于850℃)時(shí)，在相同容器中發(fā)生上述反應(yīng)，容器內(nèi)各物質(zhì)的濃度變化如上表。
①表中3 min～4 min之間反應(yīng)處于_____狀態(tài)；C1數(shù)值_____0.08 mol/L (填大于、小于或等于)。
②反應(yīng)在4 min～5 min，平衡向逆方向移動(dòng)，可能的原因是____(單選)，表中5 min～6 min之間數(shù)值發(fā)生變化，可能的原因是______(單選)。
A．增加水蒸氣       B．降低溫度    C．使用催化劑      D．增加氫氣濃度
（4）若在500℃時(shí)進(jìn)行，若CO、H2O的起始濃度均為0.020mol/L，在該條件下，CO的最大轉(zhuǎn)化率為：           。
（5）若在850℃進(jìn)行，設(shè)起始時(shí)CO和H2O(g)共為5mol，水蒸氣的體積分?jǐn)?shù)為X；平衡時(shí)CO轉(zhuǎn)化率為Y，試推導(dǎo)Y隨X變化的函數(shù)關(guān)系式為                   。
(6) 工業(yè)上利用N2和H2可以合成NH3，NH3又可以進(jìn)一步制備聯(lián)氨(N2H4)等。已知：
N2(g) + 2O2(g) ＝2NO2(g)                   △H =" +67.7" kJ·mol－1
N2H4(g) + O2(g) ＝N2(g) + 2H2O(g)     △H = －534.0 kJ·mol－1
NO2(g) 1/2N2O4(g)                   △H = －26.35 kJ·mol－1
試寫(xiě)出氣態(tài)聯(lián)氨在氣態(tài)四氧化二氮中燃燒生成氮?dú)夂蜌鈶B(tài)水的熱化學(xué)方程式：
________________________________________________________。

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科目：高中化學(xué) 來(lái)源：不詳 題型：填空題

（14分）美國(guó)Bay等工廠使用石油熱裂解的副產(chǎn)物甲烷來(lái)制取氫氣，其生產(chǎn)流程如下圖：

（1）此流程的第II步反應(yīng)為：CO(g)＋H2O(g)H2(g)＋CO2(g)，該反應(yīng)的平衡常數(shù)隨溫度的變化如下表：
溫度/℃
400
500
830
平衡常數(shù)K
10
9
1
從上表可以推斷：此反應(yīng)是       （填“吸”或“放”）熱反應(yīng)。在830℃下，若開(kāi)始時(shí)向恒容密閉容器中充入1mo1CO和2mo1H2O，則達(dá)到平衡后CO的轉(zhuǎn)化率為          。
（2）在500℃，以下表的物質(zhì)的量（按照CO、H2O、H2、CO2的順序）投入恒容密閉容器中進(jìn)行上述第II步反應(yīng)，達(dá)到平衡后下列關(guān)系正確的是
實(shí)驗(yàn)編號(hào)
反應(yīng)物投入量
平衡時(shí)H2濃度
吸收或放出的熱量
反應(yīng)物轉(zhuǎn)化率
A
1、1、0、0
c1
Q1
α1[來(lái)源:]
B
0、0、2、2
c2
Q2
α2
 
C
2、2、0、0
c3
Q3
α3
A．2c1= c2 =c3     B．2Q1=Q2=Q3      C．α1 =α2 =α3        D．α1 +α2 ="1"
（3）在一個(gè)絕熱等容容器中，不能判斷此流程的第II步反應(yīng)達(dá)到平衡的是        。
①體系的壓強(qiáng)不再發(fā)生變化                           ②混合氣體的密度不變
③混合氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量不變             ④各組分的物質(zhì)的量濃度不再改變
⑤體系的溫度不再發(fā)生變化                           ⑥v(CO2)正＝v(H2O)逆
（4）下圖表示此流程的第II步反應(yīng)，在t1時(shí)刻達(dá)到平衡、在t2時(shí)刻因改變某個(gè)條件濃度發(fā)生變化的情況：圖中t2時(shí)刻發(fā)生改變的條件是                 、                  
（寫(xiě)出兩種）。若t4時(shí)刻通過(guò)改變?nèi)莘e的方法將壓強(qiáng)增大為原先的兩倍，在圖中t4和t5區(qū)間內(nèi)畫(huà)出CO、CO2濃度變化曲線，并標(biāo)明物質(zhì)（假設(shè)各物質(zhì)狀態(tài)均保持不變）。

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同步練習(xí)冊(cè)答案