Question

13．化學平衡：
（一）硫-碘循環(huán)分解水制氫的主要反應如下：
Ⅰ：SO₂+2H₂O+I₂→H₂SO₄+2HIⅡ：2HI?H₂+I₂ Ⅲ：2H₂SO₄→2SO₂+O₂+2H₂O
（1）上述循環(huán)反應的總反應可以表示為2H₂O=2H₂↑+O₂↑；反應過程中起催化作用的物質是a b（選填編號）．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Ⅱ，H₂的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）=0.05mol/L?min．
（3）對反應Ⅱ，在相同溫度和體積下，若開始加入的HI（g）的物質的量是原來的2倍，則以下a也是原來的2倍（選填編號）．a(chǎn)．HI的平衡濃度   b．達到平衡的時間         c．平衡時H₂的體積分數(shù)
（4）實驗室用鋅和稀硫酸反應制取H₂，反應時溶液中水的電離平衡向右移動（選填“向左”、“向右”或“不”）；若加入少量下列試劑中的b（選填編號），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，結合催化劑的概念判斷起催化劑作用的物質；
（2）由圖可知，平衡時氫氣的物質的量為0.1mol，根據(jù)方程式計算參加反應的HI的物質的量，再根據(jù)v=$\frac{\frac{△n}{V}}{△t}$計算v（HI）；
（3）a．壓強增大平衡不移動，HI轉化率不變；
b．HI的物質的量增加，HI濃度增大，反應速率加快；
c．增大壓強，平衡不移動，平衡時H₂的體積分數(shù)不變；
（4）Zn和稀硫酸反應時溶液中氫離子濃度減小，水的電離平衡向右移動；
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，對反應無影響；
d．加入NaHCO₃，則溶液中氫離子濃度減�。�

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，
整個過程中SO₂、I₂參加反應，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，平衡時氫氣的物質的量為0.1mol，由方程式可知參加反應的HI的物質的量為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．壓強增大平衡不移動，HI轉化率不變，HI的平衡濃度為原來的2倍，故a正確；
b．HI的物質的量增加，HI濃度增大，反應速率加快，達到平衡時間比原來縮短，故b錯誤；
c．增大壓強平衡不移動，平衡時H₂的體積分數(shù)不變，故c錯誤；
故選a；
（4）Zn和稀硫酸反應時溶液中氫離子濃度減小，水的電離平衡向右移動；
a．加入NaNO₃，不產(chǎn)生氫氣，而產(chǎn)生N0，故a錯誤；
b．加入CuSO₄，Zn置換出Cu后形成鋅銅原電池，加快反應速率，故b正確；
c．加入Na₂SO₄，對反應無影響，故c錯誤；
d．加入NaHCO₃，則溶液中氫離子濃度減小，反應速率減慢，故d錯誤；
故答案為：向右；b．

點評 本題注意考查化學反應速率計算與影響鹽酸、化學平衡的影響因素等，難度中等，是對基礎知識的綜合利用，注意對知識的全面掌握．