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+2H2O⇌3H++HSO4-+2I-、I-+I2⇌I3-.若起始时n(I2)=n(SO2)=1mol,I-、I3-、H+、HSO4-的物质的量随(n(H2O)n(SO2))的变化如图1所示:图中表示的微粒:a为H+H+,d为I3-I3-。

(2)起始时HI的物质的量为1mol,总压强为0.1MPa下,发生反应HI(g)⇌12H2(g)+12I2(g)平衡时各物质的物质的量随温度变化如图2所示:
①该反应的△H>>(“>”或“<”)0。
②600℃时,平衡分压p(I2)=0.01250.0125MPa,反应的平衡常数Kp=16(或0.167)16(或0.167)(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:I2k-1k12I(快速平衡)
第二步:I+H2k-2k2H2I(快速平衡)
第三步:H2I+Ik32HI(慢反应)
①第一步反应吸收吸收(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=k1k2k3k-1k-2c(H2)•c(I2)k1k2k3k-1k-2c(H2)•c(I2)(用含k1、k-1、k2…的代数式表示)。
n
(
H
2
O
)
n
(
S
O
2
)
1
2
1
2
1
6
1
6
k
-
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k
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k
3
k
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3
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2
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3
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-
2
【考点】化学平衡的计算.
【答案】H+;I3-;>;0.0125;(或0.167);吸收;c(H2)•c(I2)
1
6
k
1
k
2
k
3
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【解答】
【点评】
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发布:2024/6/27 10:35:59组卷:57引用:3难度:0.8
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1.氢气最早于16世纪被人工制取出来,氢气是一种清洁能源。
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(2)T1℃时,向5L恒容密闭容器中充入0.5molCH4,只发生反应2CH4(g)⇌C2H4(g)+2H2(g),达到平衡时,测得c(C2H4)=2c(CH4),CH4的转化率为
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①T℃时,向一恒容密闭容器中通入一定量的CH4(g)、C2H4(g)和H2(g),只发生反应2CH4(g)⇌C2H2(g)+3H2(g)ΔH,ΔH
②若只改变一个反应条件使Kp变大,则该条件是
A.减小C2H2的浓度
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D.加入合适的催化剂
(4)工业上,以KNH2和液氨为电解质,以石墨为电极,电解液氨制备H2。阳极的电极反应式为发布:2025/1/4 8:0:1组卷:9引用:3难度:0.5 -
2.反应 4A(g)+5B(g)⇌4C(g)+6D(g)在 5L 的密闭容器中进行,半分钟后,C 的物质的量增 加了 0.30mol。下列叙述正确的是( )
发布:2024/12/30 19:30:2组卷:67引用:6难度:0.6 -
3.将等物质的量的A、B混合于2L的密闭容器中,发生如下反应:3A(g)+B(g)⇌xC(g)+2D(g),经5min后,测得D的浓度为0.5mol/L,c(A):c(B)=3:5,C的平均反应速率为0.1mol/(L•min).求:
(1)此时A的浓度c(A)=
(2)B的平均反应速率v(B)=
(3)x的值为发布:2024/12/30 19:0:1组卷:163引用:26难度:0.3