氢能是一种极具发展潜力的清洁能源．以太阳能为热源，热化学硫碘循环分解水是一种高效、无污染的制氢方法．其反应过程如图1所示：（1）反应Ⅰ的化学方程式是．（2）反应Ⅰ得到的

Question

氢能是一种极具发展潜力的清洁能源．以太阳能为热源，热化学硫碘循环分解水是一种高效、无污染的制氢方法．其反应过程如图1所示：

（1）反应Ⅰ的化学方程式是___．
（2）反应Ⅰ得到的产物用I₂进行分离．该产物的溶液在过量I₂的存在下会分成两层--含低浓度I₂的H₂SO₄层和高浓度的I₂的HI层．
①根据上述事实，下列说法正确的是___（选填序号）．
a．两层溶液的密度存在差异
b．加I₂前，H₂SO₄溶液和HI溶液不互溶
c．I₂在HI溶液中比在H₂SO₄溶液中易溶
②辨别两层溶液的方法是：___．（回答“用××鉴别××层的××离子”即可）
③经检测，H₂SO₄层中c（H⁺）：c（SO₄^2-）=2.06：1．其比值大于2的原因是：___．（3）反应Ⅱ：2H₂SO₄（l）═2SO₂（g）+O₂（g）+2H₂O（g）△H=+550kJ/mol
它由两步反应组成：i．H₂SO₄（l）═SO₃（g）+H₂O（g）△H=+177kJ/mol
ii．SO₃（g）分解．
L（L₁、L₂），X可分别代表压强或温度．图2表示L一定时，ii中SO₃（g）的平衡转化率随X的变化关系．
①X代表的物理量是___．
②判断L₁、L₂的大小关系，并简述理由：___．

Answer 1

（1）由图可知，反应I为二氧化硫与碘发生氧化还原反应生成硫酸和HI，该反应为SO₂+2H₂O+I₂=H₂SO₄+2HI，故答案为：SO₂+2H₂O+I₂=H₂SO₄+2HI；
（2）①a．两层溶液的密度存在差，才出现上下层，故a正确；
b．加I₂前，H₂SO₄溶液和HI溶液互溶，与分层无关，故b错误；
c．I₂在HI溶液中比在H₂SO₄溶液中易溶，则碘在不同溶剂中溶解性不同，类似萃取，与分层有关，故c正确；
故答案为：ac；
②因为溶液分成含低浓度I₂的H₂SO₄层和高浓度的I₂的HI层，则辨别两层溶液的方法是用盐酸酸化的氯化钡溶液鉴别上层溶液中的SO₄^2-，故答案为：用盐酸酸化的氯化钡溶液鉴别上层溶液中的SO₄^2-；
③H₂SO₄层中c（H⁺）：c（SO₄^2-）=2.06：1．其比值大于2的原因是硫酸层中含少量的I₂，I₂+H₂O=HI+HIO，且HI电离出氢离子，故答案为：硫酸层中含少量的I₂，I₂+H₂O=HI+HIO，且HI电离出氢离子；
（3）①由图可知，X越大，转化率越低，升高温度转化率增大，则X表示压强，故答案为：压强；
②由SO₃（g）=SO₂（g）+O₂（g）△H>0，温度高，转化率大，图中等压强时L₂对应的转化率大，则L₁2，故答案为：L₁2，分解反应为吸热反应，温度高，转化率大．