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解答题-原理综合题 适中0.65 引用1 组卷59
“硫碘循环”法是分解水制氢气的研究热点,涉及下列三个反应:
反应I:SO2(g) + I2(aq) + 2H2O(l) = 2HI(aq) + H2SO4(aq)
反应II:2HI(g) H2(g) + I2(g)
反应III:2H2SO4(g) 2H2O(g) + 2SO2(g) + O2(g)
(1)反应III实际上分两步进行:
H2SO4(g)=SO3(g) + H2O(g) ∆H1
2SO3(g) 2SO2(g) + O2(g) ∆H2
则反应III的反应热∆H=_______(用∆H1、∆H2表示)。
(2)某温度下将1mol HI充入密闭容器中发生反应II,达到第1次平衡后,用选择性膜完全分离出H2,达到第2次平衡后再次分离H2,重复多次,平衡时n(HI)如下表:
达到平衡的次数第1次第2次第3次第4次第5次……
n(HI)/mol0.780.670.600.550.51……

①第1次平衡时,HI的转化率为_______%。
②归纳出分离H2的次数对HI转化率的影响:_______
③计算第2次平衡时H2和I2的物质的量______ (写出计算过程)。
(3)反应I发生时,溶液中存在化学平衡:I2(aq) + I-(aq) (aq),其反应速率极快且平衡常数很大。现将1mol SO2缓缓通入含1 mol I2的水溶液中恰好完全反应。在答题卡中,画出溶液中I的物质的量n( I)随反应时间t变化的曲线图______
22-23高二上·广东江门·期中
知识点:盖斯定律及其有关计算化学平衡图像分析转化率的相关计算及判断 答案解析 【答案】很抱歉,登录后才可免费查看答案和解析!
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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______
研究含硫物质的循环,是能源开发和利用的重要途径之一。
(1)研究人员利用含硫物质热化学循环实现太阳能的转化与存储,过程如下:

①反应Ⅰ:2H2SO4(l)=2SO2(g)+2H2O(g)+O2(g) ΔH1=+551 kJ•mol -1
反应Ⅲ:S(s)+O2(g) = SO2(g) ΔH3=-297 kJ•mol -1
反应Ⅱ的热化学方程式为________
②对于反应Ⅱ,将投料比【n(SO2):n(H2O)】为 3:2 的混合气体充入恒容的密闭容器中, 在不同压强下,H2SO4在平衡体系中物质的量分数随温度的变化关系如下图所示。下列说法不正确的是___

A.p2>p1,反应Ⅱ的ΔS < 0     
B.使用合适催化剂可以提高 H2SO4在平衡体系中物质的量分数   
C.其他条件相同时,投料比【n(SO2):n(H2O)】改变为 2:1,可提高 SO2的平衡转化率   
D.当容器内气体的密度不变时,可判断反应达到平衡状态     
E.温度升高,有利于反应速率加快,SO2的平衡转化率提高,K 值变小
(2)“硫碘循环”法是分解水制氢气的研究热点,涉及下列三个反应:
反应A:SO2(g) + I2(aq) + 2H2O(l) = 2HI(aq) + H2SO4(aq)
反应B:2HI(g) H2(g) + I2(g)
反应C:2H2SO4(g) 2H2O(g) + 2SO2(g) + O2(g)
①某温度下将 1mol HI 充入密闭容器中发生反应B,达到第 1 次平衡后,用选择性膜完全分离出 H2,达到第 2 次平衡后再次分离H2,重复多次,平衡时 n(HI)如下表:
达到平衡的次数第 1 次第 2 次第 3 次第 4 次第 5 次……
n(HI)/mol0.780.670.600.550.51……

归纳出分离 H2的次数对 HI 转化率的影响________。第 2 次平衡时 I2的物质的量为 n(I2)=_____mol;
②反应 A 发生时,溶液中同时存在以下化学平衡: I2(aq) + I(aq) (aq),其反应速率极快且平衡常数很大。现将 1mol SO2缓缓通入含 1 mol I2的水溶液中恰好完全反应。请在下图中画出溶液中的物质的量 n( I3- )随反应时间 t 变化的曲线图____
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-)、Ksp(AgCl)和Ksp(AgI)表示]。该方法去除碘离子的原理是________________

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