Question

硫一碘循環分解水制氫主要涉及下列反應：
Ⅰ．SO₂+2H₂O+I₂═H₂SO₄+2HI
Ⅱ.2HI?H₂+I₂   
Ⅲ.2H₂SO₄═2SO₂+O₂+2H₂O
（1）整個過程中SO₂、I₂的作用是

催化劑

．
（2）一定溫度下，向1L密閉容器中加入1mol HI（g），發生反應Ⅱ，生成的
I₂為氣體，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）=

0.1mol/（L?min）

，能作為該反應達到平衡狀態判斷依據的是

④⑤

．
①n（H₂）=n（I₂）
②壓強不再變化
③氣體密度不再變化
④2個H-I斷裂的同時，有1個H-H斷裂
⑤各組分濃度保持不變
⑥c（HI）：c（H₂）：c（I₂）=2：1：1
已知有關鍵能數據：I₂-151kJ/mol、H₂-436kJ/mol、HI-298kJ/mol，則分解0.2molHI時的能量變化是

吸收

 （填“吸收”或“放出”）

0.9

kJ的熱量．
（3）實驗室用Zn和硫酸制取H₂，為了加快反應速率，下列措施不可行的是（填序號）

a、f

．
a．加入濃硝酸  b．加入少量CuSO₄固體  c．用粗鋅代替純鋅  d．加熱  e．把鋅粒制成鋅粉 f．用98.3%濃硫酸．

Answer 1

分析：（1）根據SO₂、I₂在反應前后的質量分析；
（2）由圖可知，2min內H₂物質的量的變化量，然后計算化學反應速率，再利用化學反應速率之比等于化學計量數之比來解答；根據化學平衡狀態分析；根據反應熱計算；
（3）根據影響化學反應速率的因素分析．

解答：解：（1）SO₂、I₂在反應前后質量和性質不變，故答案為：催化劑；
（2）由圖可知2min內氫氣的物質的量增加了0.1mol，則氫氣的濃度為0.1mol/L，用氫氣表示的化學反應速率為

0.1mol/L

2min

=0.05mol/（L．min），由反應中的化學計量數可知v（HI）為0.05mol/（L．min）×2=0.1mol/（L．min）；①n（H₂）=n（I₂），沒有明確反應方向，不變判斷反應是否平衡；②壓強自始至終不再變化，不能判斷平衡；③氣體自始至終密度不再變化，不能判斷平衡；④2個H-I斷裂的同時，有1個H-H斷裂，正逆反應速率相等，能判斷反應是否平衡；⑤各組分濃度保持不變是判斷平衡的標志；⑥c（HI）：c（H₂）：c（I₂）=2：1：1，沒有明確反應方向，不變判斷反應是否平衡；根據題目中的數據，可知HI分解的反應熱：△H=+298kJ/mol×2-151kJ/mol-436kJ/mol=+9kJ/mol；則分解0.2molHI需要吸收：

9kJ/mol

2

×0.2mol=0.9kJ，故答案為：0.1mol/L．min；④⑤；吸收；0.9；
（3）加入濃硝酸、用98.3%濃硫酸，溶液具有強氧化性，則不會生成氫氣；加熱、粗鋅代替純鋅、把鋅粒制成鋅粉，都能加快反應速率；加入CuSO₄ 后，Zn與硫酸銅溶液反應置換出Cu，則構成原電池加快了化學反應速率，故答案為：a、f．

點評：本題較復雜，考查的知識點多，注重了基礎知識和基本技能的訓練，同時體現新課程改革的指導思想，明確化學反應速率及其影響因素、平衡狀態的特點、電化學的知識點是解答本題的關鍵．