硫-碘循环分解水制氢主要涉及下列反应：Ⅰ、SO2+2H2O+I2═H2SO4+2HI[．CⅡ、2HI⇌H2+I2Ⅲ、2H2SO4═2SO2+O2+2H2O（1）分析上述反应，下列判断正确的是a．反应III易在常温下进行b

Question

硫-碘循环分解水制氢主要涉及下列反应：
Ⅰ、SO₂+2H₂O+I₂═H₂SO₄+2HI[．C
Ⅱ、2HI⇌H₂+I₂
Ⅲ、2H₂SO₄═2SO₂+O₂+2H₂O

（1）分析上述反应，下列判断正确的是___
a．反应III易在常温下进行　　　　　　　　
b．反应I中SO₂氧化性比HI强
c．循环过程中需补充H₂O　　　　　　　　　
d．循环过程中产生1molO₂的同时产生1molH₂
（2）一定温度下，向1L密闭容器中加入1molHI（g），发生反应Ⅱ，H₂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）=___；
（3）下列关于化学反应速率的说法正确的是___．
A．对任何化学反应来说，反应速率越大，反应现象就越明显
B．化学反应速率常用单位时间内任何一种反应物物质的量的减小或生成物物质的量的增加来表示
C．可逆反应达到化学平衡状态时，正、逆反应的速率都为0
D．增大反应物的浓度、提高反应温度都能增大反应速率
（4）在一定条件下、1L的密闭容器中，能说明反应Ⅱ达到化学平衡状态的是___．
A．混合气体的颜色不再变化
B．混合气体的密度不再改变
C．反应混合物中各组分物质的浓度相等
D．H₂、HI、I₂三种物质的反应速率之比为1：2：1
E．容器中气体压强不变．

Answer 1

（1）a．硫酸常温下温度，不易分解，故a错误；
b．反应中二氧化硫表现还原性，还原性比HI强，碘单质氧化性大于二氧化硫，故b错误；
c．1molSO₂消耗2molH₂O生成1molH₂SO₄，1molH₂SO₄分解生成1molSO₂与1molH₂O，循环中水的量减少，故应补充水，故c正确；
d．由Ⅲ可知产生lmolO₂的同时产生2molSO₂，由I可知2molSO₂生成4molHI，由Ⅱ可知4molHI分解生成2mol H₂，即循环过程中产生l mol O₂的同时产生2mol H₂，故d错误；
故答案为：c；
（2）由图可知2min内氢气的物质的量增加了0.1mol，则氢气的浓度为(0.1mol)/(1L)=0.1mol/L，用氢气表示的化学反应速率为(0.1mol/L)/(2min)=0.05mol/（L．min），
由反应中的化学计量数可知v（HI）=0.05mol/（L．min）×2=0.1mol/（L．min），
故答案为：0.1mol/（L．min）；
（3）A、反应速率快的现象不一定明显，如NaOH与HCl的反应，反应速率慢的现象可能明显，如铁生锈，故A错误；B、化学反应速率常用单位时间内任何一种反应物物质的量浓度的减小或生成物物质的量浓度的增加来表示，故B错误；
C、因化学平衡为动态平衡，在平衡状态，正逆反应速率相等，但不为0，故C错误；
D、增大浓度使活化分子数目增多、升高温度使活化分子百分数增大，则都能使反应速率加快，故D正确；
故答案为：D．
（4）反应Ⅱ为2HI⇌H₂+I₂
A．混合气体的颜色不再变化，说明物质浓度不变，反应达到平衡状态，故A正确；
B．反应前后气体质量和体积不变，混合气体的密度始终不改变，不能说明反应达到平衡状态，故B错误；
C．物质浓度和起始量、变化量有关，反应混合物中各组分物质的浓度相等不能说明反应达到平衡状态，故C错误；
D．H₂、HI、I₂三种物质的反应速率之比为1：2：1，只能说明该反应的正反应速率之比，但不能说明正逆反应速率相同，故D错误；
E．反应前后气体体积不变，压强始终不变，容器中气体压强不变不能说明反应达到平衡状态，故E错误．
故答案为：A．