(2012•青浦区二模)硫-碘循环分解水制氢的主要反应如下:

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  • 解题思路:(1)分解水制氢气,利用方程式叠加书写总方程式,结合催化剂的概念判断起催化剂作用的物质;

    (2)由图可知,平衡时氢气的物质的量为1mol,根据方程式计算参加反应的HI的物质的量,再根据v=

    △n

    V

    △t

    计算v(HI);

    (3)a.温度不变,平衡常数不变;

    b.压强增大平衡不移动,HI转化率不变;

    c.HI的物质的量增加,HI浓度增大,反应速率加快;

    d.增大压强,平衡不移动,平衡时H2的体积分数不变;

    (4)Zn和稀硫酸反应时溶液中氢离子浓度减小,水的电离平衡向右移动;

    a.加入NaNO3,不产生氢气;

    b.加入CuSO4,Zn置换出Cu后形成锌铜原电池;

    c.加入Na2SO4,对反应无影响;

    d.加入NaHCO3,则溶液中氢离子浓度减小.

    (1)分解水制氢气,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

    整个过程中SO2、I2参加反应,最后又生成,且量不变,故SO2、I2是催化剂,

    故答案为:2H2O=2H2+O2;ab;

    (2)由图可知,平衡时氢气的物质的量为1mol,由方程式可知参加反应的HI的物质的量为1mol×2=2mol,故v(HI)=

    2mol

    2L

    2min=0.5mol/(L•min),

    故答案为:0.5mol/(L•min);

    (3)a.平衡常数只受温度影响,温度不变,平衡常数不变,故a错误;

    b.压强增大平衡不移动,HI转化率不变,HI的平衡浓度为原来的2倍,故b正确;

    c.HI的物质的量增加,HI浓度增大,反应速率加快,达到平衡时间比原来缩短,故c错误;

    d.增大压强平衡不移动,平衡时H2的体积分数不变,故d错误;

    故选b;

    (4)Zn和稀硫酸反应时溶液中氢离子浓度减小,水的电离平衡向右移动;

    a.加入NaNO3,不产生氢气,而产生N0,故a错误;

    b.加入CuSO4,Zn置换出Cu后形成锌铜原电池,加快反应速率,故b正确;

    c.加入Na2SO4,对反应无影响,故c错误;

    d.加入NaHCO3,则溶液中氢离子浓度减小,反应速率减慢,故d错误;

    故答案为:向右;b.

    点评:

    本题考点: 物质的量或浓度随时间的变化曲线;反应速率的定量表示方法;化学平衡的影响因素.

    考点点评: 本题注意考查化学反应速率计算与影响盐酸、化学平衡的影响因素等,难度中等,是对基础知识的综合利用,注意对知识的全面掌握,注意(4)中a加入硝酸盐不能产生氢气.