Question

（2012?青浦区二模）硫-碘循环分解水制氢的主要反应如下：
I：SO₂+2H₂O+I₂→H₂SO₄+2HI    II：2HI?H₂+I₂ Ⅲ：2H₂SO₄→2SO₂+O₂+2H₂O
（1）上述循环反应的总反应可以表示为

2H₂O=2H₂+O₂

；反应过程中起催化作用的物质是

ab

（选填编号）．
a．SO₂        b．I₂        c．H₂SO₄       d．HI
（2）一定温度下，向2L密闭容器中加入1mol HI（g），发生反应II，H₂的物质的量随时间的变化如图所示．      
0～2min内的平均反应速率v（HI）=

0.5mol/（L?min）

．
（3）对反应II，在相同温度和体积下，若开始加入的HI（g）的物质的量是原来的2倍，则以下

b

（选填编号）也是原来的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
（4）实验室用锌和稀硫酸反应制取H₂，反应时溶液中水的电离平衡

向右

移动（选填“向左”、“向右”或“小”）；若加入少量下列试剂中的

b

（选填编号），产生H₂的速率将增大．
a．NaNO₃          b．CuSO₄          c．Na₂SO₄          d．NaHCO₃．

Answer 1

分析：（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．

解答：解：（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．