热化学碘硫循环可用于大规模制氢气，HI分解和SO2水溶液还原I2均是其中的主要反应。回答下...

热化学碘硫循环可用于大规模制氢气，HI分解和SO2水溶液还原I2均是其中的主要反应。回答下列问题：

(1)碘硫热化学循环中，SO2的水溶液还原I2的反应包括：SO2＋I2＋2H2O3H＋＋HSO4- ＋2I- 、I-＋I2 I3-。若起始时n(I2)=n(SO2)=1mo1，I- 、I3- 、H＋ 、HSO4-的物质的量随()的变化如图所示：

图中表示的微粒：a为_____________，d为____________________。

(2)起始时 HI的物质的量为1mo1，总压强为0.1MPa下，发生反应 HI(g) H2(g)+I2(g) 平衡时各物质的物质的量随温度变化如图所示：

①该反应的△H __________________ (“＞”或“＜”)0。

②600℃时，平衡分压p(I2)= ______MPa，反应的平衡常数Kp=_____________ (Kp为以分压表示的平衡常数)。

(3)反应 H2(g)＋I2(g) 2HI(g)的反应机理如下：

第一步：I22I(快速平衡)

第二步：I＋H2H2I(快速平衡)

第三步：H2I＋I 2HI (慢反应)

①第一步反应_____________ (填 “放出”或“吸收”)能量。

②只需一步完成的反应称为基元反应，基元反应如aA＋dD = gG＋hH 的速率方程，v= kca(A)•cd(D)，k为常数；非基元反应由多个基元反应组成，非基元反应的速率方程可由反应机理推定。H2(g)与I2(g)反应生成 HI(g)的速率方程为v= ________(用含k1、k－1、k2…的代数式表示)。

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热化学碘硫循环可用于大规模制氢气，SO2水溶液还原I2和HI分解均是其中的主要反应。回答下列问题：

（1）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。其反应过程如图所示。

反应II包含两步反应：

①H2SO4（l）=SO3（g）+H2O（g） △H1=+177kJ/mol

②2SO3（g）=2SO2（g）+O2（g） △H2=+196kJ/mol

①写出反应①自发进行的条件是：________。

②写出反应Ⅱ的热化学方程式：________。

（2）起始时 HI的物质的量为1mo1，总压强为0.1MPa下，发生反应HI（g）H2（g）+I2（g） 平衡时各物质的物质的量随温度变化如图所示：

①该反应的△H ________ （“＞”或“＜”）0。

②600℃时，平衡分压p（I2）= ___MPa，反应的平衡常数Kp=______ （Kp为以分压表示的平衡常数）。

（3）反应 H2（g）＋I2（g） 2HI（g）的反应机理如下：

第一步：I22I（快速平衡）

第二步：I＋H2H2I（快速平衡）

第三步：H2I＋I 2HI （慢反应）

①第一步反应_____ （填 “放出”或“吸收”）能量。

②只需一步完成的反应称为基元反应，基元反应如aA＋dD = gG＋hH 的速率方程，v= kca（A）•cd（D），k为常数；非基元反应由多个基元反应组成，非基元反应的速率方程可由反应机理推定。H2（g）与I2（g）反应生成 HI（g）的速率方程为v= ____（用含k1、k－1、k2…的代数式表示）。

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利用铜—氯热化学循环可制取氢气，主要流程如下：

回答下列问题：

(1)图中属于氧化还原反应的是__________(填序号)。

(2)已知25℃时，Ksp(CuOH)=2.0×10-15，Ksp(CuC1)=1.0×10-6，则反应CuC1(s)+H2O(1)CuOH(s)+Cl-(aq)+H+(aq)的平衡常数K=___________(填数值)。

(3)已知：

Cl2(g)+H2O(g)==2HCl(g)+1／2O2(g)　　 △H1

2CuCl(s)+2HCl(g)==2CuCl2(s)+H2(g)　　 △H2

Cl2(g)+2CuCl(l)==2CuCl2(s)　　 △H3

CuC1(l)==CuC1(s)　 △H4

则反应H2O(g)==H2(g)+1／2O2(g)　 △H=_______(用△H1、△H2、△H3、△H4表示)。

(4)反应Ⅱ若在水溶液中进行可用惰性电极电解实现，其装置如下图所示。阳极的电极反应式为____________________；电解过程中阳极周围溶液的pH__________(填“升高”或“降低”)。

(5)反应I是可逆反应，工业上也常用该反应生成的HC1制取氯气，反应为4HCl(g)+O2(g)2Cl2(g)+2H2O(g)，在不同起始投料比m下，HC1平衡转化率随温度的变化关系如下图所示：

①该反应的正反应为___________热反应(填“放”或“吸”)。

②图中m2________m1(填“>”或“<”)。

③p kPa下，A点对应温度下反应的平衡常数Kp=________kPa-1(用平衡分压代替平衡浓度计算，分压=总压×物质的量分数，列出计算式即可)。

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碘及其化合物在生活中应用广泛，含有碘离子的溶液需回收处理。

（1）“硫碘循环”法是分解水制备氢气的研究热点，涉及下列三个反应：

反应Ⅰ：SO2（g）+I2（aq）+2H2O（l）═2HI（aq）+H2SO4（aq）△H1

反应Ⅱ：HI（aq）═H2（g）+ I2（aq）△H2

反应Ⅲ：2H2SO4（aq）═2SO2（g）+O2（g）+2H2O（l）

①反应：SO2（g）+2H2O（l）═H2SO4（aq）+H2（g）的△H═______（用△H1、△H2表示）；

②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还原性比HI强

C．循环过程中需补充H2O

D．循环过程中产生1molO2同时产生1molH2

③反应I发生时，溶液中存在如下平衡：I2（aq）+I-（aq）⇌I3-（aq），其反应速率极快且平衡常数大。现将1mol SO2．缓缓通入含1molI2的水溶液中至恰好完全反应。溶液中I3-的物质的量n（I3-）随反应时间（t）的变化曲线如图所示。开始阶段n（I3-）逐渐增大的原因是：______；

（2）用海带提取碘时，需用氯气将碘离子氧化成单质。酸性条件下，若氯气过量还能将碘单质进一步氧化成碘酸根离子（IO3-），写出氯气与碘单质反应的离子方程式：______；

（3）氯化银复合吸附剂也可有效吸附碘离子。氯化银复合吸附剂对碘离子的吸附反应为I-（aq）+AgCl（s）⇌AgI（s）+Cl-（aq），反应达到平衡后溶液中c（I-）═______[用c（Cl-）、Ksp（AgCl）和Ksp（AgI）表示]．该方法去除碘离子的原理是______。

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碘及其化合物在生活中应用广泛，含有碘离子的溶液需回收处理。

（1）“硫碘循环”法是分解水制备氢气的研究热点，涉及下列三个反应：

反应Ⅰ：SO2（g）+I2（aq）+2H2O（l）═2HI（aq）+H2SO4（aq）△H1

反应Ⅱ：HI（aq）═H2（g）+ I2（aq）△H2

反应Ⅲ：2H2SO4（aq）═2SO2（g）+O2（g）+2H2O（l）

①反应：SO2（g）+2H2O（l）═H2SO4（aq）+H2（g）的△H═______（用△H1、△H2表示）；

②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还原性比HI强

C．循环过程中需补充H2O

D．循环过程中产生1molO2同时产生1molH2

③反应I发生时，溶液中存在如下平衡：I2（aq）+I-（aq）⇌I3-（aq），其反应速率极快且平衡常数大。现将1mol SO2．缓缓通入含1molI2的水溶液中至恰好完全反应。溶液中I3-的物质的量n（I3-）随反应时间（t）的变化曲线如图所示。开始阶段n（I3-）逐渐增大的原因是：______；

（2）用海带提取碘时，需用氯气将碘离子氧化成单质。酸性条件下，若氯气过量还能将碘单质进一步氧化成碘酸根离子（IO3-），写出氯气与碘单质反应的离子方程式：______；

（3）氯化银复合吸附剂也可有效吸附碘离子。氯化银复合吸附剂对碘离子的吸附反应为I-（aq）+AgCl（s）⇌AgI（s）+Cl-（aq），反应达到平衡后溶液中c（I-）═______[用c（Cl-）、Ksp（AgCl）和Ksp（AgI）表示]．该方法去除碘离子的原理是______。

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碘及其化合物在生活中应用广泛。含有碘离子的溶液需回收处理。

（1）“硫碘循环”法是分解水制备氢气的研究热点，涉及下列两个反应：

反应Ⅰ：SO2（g）+I2（aq）+2H2O（l）=2HI（aq）+H2SO4（aq）　　 △H1

反应Ⅱ：HI（aq）=1/2H2（g）+1/2I2（aq）　　 △H2

①反应：SO2(g)+2H2O(1)=H2SO4(aq)+H2(g)的△H=_________（用△H1、△H2表示）。

②反应I发生时，溶液中存在如下平衡：I2(aq)+I-(aq) I3-(aq)，其反应速率极快且平衡常数大。现将1mol SO2缓缓通入含1mol I2的水溶液中至恰好完全反应。溶液中I3-的物质的量[n(I3-)]随反应时间(t)的变化曲线如图1所示。开始阶段。N(I3-)逐渐增大的原因是_______________。

（2）用海带提取碘时，需用氯气将碘离子氧化成单质。酸性条件下，若氯气过量就能将碘单质进一步氧化成碘酸根离子，写出氯气与碘单质反应的离子方程式：____________。

（3）科研小组用新型材料Ag/TiO2对溶液中碘离子进行吸附研究。如图2是不同PH条件下，碘离子吸附效果的变化曲线。据此推断Ag/TiO2材料最适合吸附____（填“酸性”“中性”或“碱性”）溶液中的I-。

（4）氯化银复合吸附剂也可有效吸附碘离子。氯化银复合吸附剂对碘离子的吸附反应为I-(aq)+AgCl(s)

AgI(s)+Cl-(aq)，反应达到平衡后溶液中c(I-)=________[用c(Cl-)、Kap(AgCl)和Kaq(AgI)表示]。该方法去除碘离子的原理是________________。

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下图是通过热化学循环在较低温度下由水或硫化氢分解制备氢气的反应系统原理，下列说法不正确的是

A. 反应②为反应③提供了原料

B. 反应②也是SO2资源利用的方法之一

C. 制得等量H2所需能量较少的是系统(I)

D. 系统(I)制氢的热化学方程式为H2O(l) H2(g) + 1/2O2(g)　 ΔH = +286 kJ/mol

高三化学单选题困难题查看答案及解析

硫及其化合物在生产、生活中有着重要的应用价值。请按要求回答下列问题。

（1）下图是通过热化学循环在较低温度下由水或硫化氢分解制备氢气的反应系统原理.

通过计算，可知系统(Ⅰ)和系统(Ⅱ) 制氢的热化学方程式分别为_________；_________；制得等量H2所需能量较少的是系統_________。

（2）H2S 与CO2在高温下发生反应: H2S(g)+CO2(g) COS(g)+H2O(g)。在340℃时，将0.10molCO2与0.10molH2S充入2.5 L的空钢瓶中。

①该反应平衡后H2O(g)的物质的量分数为0.3，H2S的平衡转化率α1=____，反应平衡常数K=____。

②在350℃重复试验，平衡后H2O(g)的物质的量分数为0.4，H2S的转化率α2_____α1，(填“>”“<”或“=”)该反应的△H____0。

③测定钢铁中硫含量: 将钢铁中的硫转化为H2SO3,然后用一定浓度的I2溶液进行滴定，所用指示剂为____，滴定反应的离子方程式为__________。

已知25 ℃时，H2SO3的电离常数K.a1=1×10-2,Ka2=5×10-8,则该温度下NaHSO3的水解平衡常数Kb=_____。若向NaHSO3溶液中加入少量的I2,则溶液中c(H2SO3)/c(HSO3-)将_______(填“增大”、“减小”或“不变" ).

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氢能是发展中的新能源，它的利用包括氯的制备、应用等环节。回答下列问题:

（1）氢气的制备

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。其反应过程如图所示。

反应Ⅱ包含两步反应:

①H2SO4(1)=SO3(g)+H2O(g) ΔH=177kJ/mol

②2SO3(g)=2SO2(g)+O2(g)　 △H=196kJ/mol

写出反应Ⅱ的热化学反应方程式__________

（2）氯气的应用

CO2加氢制备甲酸(HCOOH)可用于回收利用CO2。温度为T1时，将等物质的量的CO2和H2充入体积为1L的密闭容器中发生反应:CO2(g)+H2(g)HCOOH(g)　 △H,化学平衡常数K=1

实验测得:v正=k正·c(CO2)·c(H2), v逆=k逆·c(HCOOH),k正、k逆为速率常数。

①当CO2的转化率为33.3%时，HCOOH的体积分数为_____(保留整数)。

②T1时，k逆=_________(用k正表示)。当升高温度至T2时，k逆=0.9k正，则△H____0(填“>”、“<"或“=”)。

③采用电还原法也可将CO2转化为甲酸根，用Sn为阴极、Pt为阳极，KHCO3溶液为电解液进行电解。CO2应通入______区(填“阳极”或“阴极”)，其电极反应式为__________

④可用NaHCO3代替CO2作为碳源加氢制备甲酸。向反应器中加入NaHCO3水溶液、A1粉、Cu粉，在300℃下反应。NaHCO3用量一定时，Al、Cu的用量对碳转化量影响结果如图。由图可知，曲线d相对其它三条曲线碳转化量变化不大的主要原因是__________，当碳转化量为30%时所采用的实验条件是____________。

。

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硫化氢是天然气及石油中含硫杂质，近年来发现H2S可用于高效制取氢气。回答下列问题：

(1)H2S可用FeCl3溶液、NaClO溶液及氨水等吸收。

①FeCl3溶液吸收H2S气体，该反应的还原产物为_________。

②NaClO溶液吸收H2S，氧化剂与还原剂的物质的量之比为4：1，则该反应的离子方程式

为___________。

(2) Linkkous等学者通过多硫化物作循环液，设计出如下四步反应：

(Ⅰ)H2S+OH-=HS-+H2O　　 (Ⅱ)2HS-+H2OH2↑+S22-

(Ⅲ)H2S+S22-=2HS-+S↓　 (Ⅳ)HS-+H2O=H2S+OH-

四步反应的总反应的化学方程式为__________________；能量转化方式为______。

(3)克劳斯法脱硫包含的反应为：

2H2S(g)+3O2(g)=2SO2(g)+2H2O(l)　　　　　　　 △H1

2H2S(g)+ SO2(g)=3S(s)+ 2H2O(l)　　　　　　　　 △H2

H2S(g)+ O2(g)= S(s)+ 2H2O(l)　　　　　　　　　 △H3

①△H3=_________（用△H1、△H2表示）。

②为了达到较好的脱硫率，除采用多级脱硫外，还可采取的措施是___________________。

(4)硫化氢裂解制氢气的反应为2H2S(g) S2 (g)+2H2 (g)，设起始时容器中只有H2S，平衡时三种物质的组成与裂解温度关系如图所示。

①A点时，H2S的转化率为_______________。

②B点时，设容器的总压为p Pa，则平衡常数Kp为________（用平衡分压代替平衡浓度计算，分压=总压×物质的量分数）。

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