Question

13．化學(xué)平衡：
（一）硫-碘循環(huán)分解水制氫的主要反應(yīng)如下：
Ⅰ：SO₂+2H₂O+I₂→H₂SO₄+2HIⅡ：2HI?H₂+I₂ Ⅲ：2H₂SO₄→2SO₂+O₂+2H₂O
（1）上述循環(huán)反應(yīng)的總反應(yīng)可以表示為2H₂O=2H₂↑+O₂↑；反應(yīng)過程中起催化作用的物質(zhì)是a b（選填編號(hào)）．a(chǎn)．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(yīng)Ⅱ，H₂的物質(zhì)的量隨時(shí)間的變化如圖所示．0～2min內(nèi)的平均反應(yīng)速率v（HI）=0.05mol/L?min．
（3）對(duì)反應(yīng)Ⅱ，在相同溫度和體積下，若開始加入的HI（g）的物質(zhì)的量是原來的2倍，則以下a也是原來的2倍（選填編號(hào)）．a(chǎn)．HI的平衡濃度   b．達(dá)到平衡的時(shí)間         c．平衡時(shí)H₂的體積分?jǐn)?shù)
（4）實(shí)驗(yàn)室用鋅和稀硫酸反應(yīng)制取H₂，反應(yīng)時(shí)溶液中水的電離平衡向右移動(dòng)（選填“向左”、“向右”或“不”）；若加入少量下列試劑中的b（選填編號(hào)），產(chǎn)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(jié)合催化劑的概念判斷起催化劑作用的物質(zhì)；
（2）由圖可知，平衡時(shí)氫氣的物質(zhì)的量為0.1mol，根據(jù)方程式計(jì)算參加反應(yīng)的HI的物質(zhì)的量，再根據(jù)v=$\frac{\frac{△n}{V}}{△t}$計(jì)算v（HI）；
（3）a．壓強(qiáng)增大平衡不移動(dòng)，HI轉(zhuǎn)化率不變；
b．HI的物質(zhì)的量增加，HI濃度增大，反應(yīng)速率加快；
c．增大壓強(qiáng)，平衡不移動(dòng)，平衡時(shí)H₂的體積分?jǐn)?shù)不變；
（4）Zn和稀硫酸反應(yīng)時(shí)溶液中氫離子濃度減小，水的電離平衡向右移動(dòng)；
a．加入NaNO₃，不產(chǎn)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(duì)反應(yīng)無影響；
d．加入NaHCO₃，則溶液中氫離子濃度減小．

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(gè)過程中SO₂、I₂參加反應(yīng)，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(shí)氫氣的物質(zhì)的量為0.1mol，由方程式可知參加反應(yīng)的HI的物質(zhì)的量為0.1mol×2=0.2mol，故v（HI）=$\frac{\frac{0.2mol}{2L}}{2min}$=0.05mol/（L•min），
故答案為：0.05mol/（L•min）；
（3）a．壓強(qiáng)增大平衡不移動(dòng)，HI轉(zhuǎn)化率不變，HI的平衡濃度為原來的2倍，故a正確；
b．HI的物質(zhì)的量增加，HI濃度增大，反應(yīng)速率加快，達(dá)到平衡時(shí)間比原來縮短，故b錯(cuò)誤；
c．增大壓強(qiáng)平衡不移動(dòng)，平衡時(shí)H₂的體積分?jǐn)?shù)不變，故c錯(cuò)誤；
故選a；
（4）Zn和稀硫酸反應(yīng)時(shí)溶液中氫離子濃度減小，水的電離平衡向右移動(dòng)；
a．加入NaNO₃，不產(chǎn)生氫氣，而產(chǎn)生N0，故a錯(cuò)誤；
b．加入CuSO₄，Zn置換出Cu后形成鋅銅原電池，加快反應(yīng)速率，故b正確；
c．加入Na₂SO₄，對(duì)反應(yīng)無影響，故c錯(cuò)誤；
d．加入NaHCO₃，則溶液中氫離子濃度減小，反應(yīng)速率減慢，故d錯(cuò)誤；
故答案為：向右；b．

點(diǎn)評(píng) 本題注意考查化學(xué)反應(yīng)速率計(jì)算與影響鹽酸、化學(xué)平衡的影響因素等，難度中等，是對(duì)基礎(chǔ)知識(shí)的綜合利用，注意對(duì)知識(shí)的全面掌握．