如图是以太阳能为热源，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： （1）由图可知，反应I为二氧化硫、水与碘发生氧化还原反应生成硫酸和HI，该反应的化学方程式为：SO2+2H2O+I2=H2SO4+2HI；（2）反应Ⅲ中，H和I由化合态变为游离态，元素的化合价发生了改变；（3）反应I的化学方程式为：SO2+2H2O+I2=H2SO4+2HI，根据质量守恒定律可知，制得H2中氢元素最初来源于水；氢气燃烧的产物只有水，对环境没有任何污染．故答案为：（1）SO2+2H2O+I2═H2SO4+2HI；（2）H、I；（3）H2O；对环境没有污染．
工业上用硫碘开路循环联产氢气和硫酸的工艺流程如图所示： 请回答下列问题：（1）在反应器中发生反应的 （1）由工艺流程图可知，SO 2、I 2、H 2 O反应生成H 2 SO 4、HI X，反应方程式为：SO 2+x I 2+2H 2 O═H 2 SO 4+2HI X，故答案为：SO 2+x I 2+2H 2 O═H 2 SO 4+2HI X；（2）①由图1可知，平衡时氢气的物质的量为0.1mol，则：2HI（g）？H 2（g）+I 2（g）开始（mol）：1 0 0变化（mol）：0.2 0.1 0.1平衡（mol）：0.8 0.1 0.1由于反应前后气体的物质的量不变，故可以利用物质的量代替浓度计算平衡常数，故k=0.1×0.1 0．8 2=1 64，该反应正反应是吸热反应，升高温度，平衡向正反应移动，平衡常数增大，故答案为：1 64；增大；②使用膜反应器及时分离出H 2，使平衡正向移动，提高HI的分解率，故答案为：使平衡正向移动，提高HI的分解率；（3）①由图2可知，在阴极区I x-转化为I-，发生反应：I x-+（x-1）e-═xI-，且阳极区的H+通过交换膜进入阴极区，得以生成HI溶液，故答案为：在阴极区发生反应：I x-+（x-1）e-═xI-，且阳极区的H+通过交换膜进入阴极区，得以生成HI溶液；②由图2可知，在阴极区I x-转化为I-，在阳极区I x-转化为I 2，阳极区的H+通过交换膜进入阴极区，得以生成HI溶液，即电解HI x 生成I 2、HI，反应方程式为：2HI x═（x-1）I 2+2HI，故答案。
利用太阳能热化学硫碘循环分解水制氢反应过程如图所示： （1）将方程式③-2①得方程式②2SO3（g）═2SO2（g）+O2（g）△H=a kJ？mol-1=（+550.2kJ？mol-1）-2（+177.3kJ？mol-1）=195.6kJ/mol；化学平衡常数K等于生成物浓度幂之积与反应物浓度幂之积的比，则K=c2(SO2)．c(O.
(14分)工业上用硫碘开路循环联产氢气和硫酸的工艺流程如下图所示： 回答下列问题：（1）在反应器中发生 （1）SO 2+xI 2+2H 2 O=H 2 SO 4+2HI x；（2）①1/64，增大；②及时分离出H 2，使平衡正向移动，提高HI的分解率；（3）①在阴极区发生反应：I x-+(x-1)e-=xI-，且阳极区的H+通过交换膜进入阴极区，得以生成HI溶液；② 2HI x(x-1)I 2+2HI；（4）I 2试题分析：（1）根据流程示意图可知：在反应器中发生反应的化学方程式是SO 2+xI 2+2H 2 O=H 2 SO 4+2HI x；（2）①该温度下，反应平衡常数；由于该反应的正反应是吸热反应，实验根据平衡移动原理，升高温度，化学平衡向吸热反应方向移动，实验化学平衡常数K值将增大；②使用膜反应器及时分离出H 2，也就是减小了生成物的浓度，根据平衡移动原理，化学平衡向正反应方向移动，可以产生更多的生成物，从而提高了HI的分解率。（3）①由于阴极是与电源的负极连接的电极，有较多的负电荷，所以在阴极上发生反应：I x-+(x-1)e-=xI-，根据同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引的原则，阳极区的H+通过交换膜进入阴极区，从而生成HI溶液；②根据电极反应式可知：该装置中发生的总反应的化学方程式是2HI x(x-1)I 2+2HI；（4）在上述工艺流程中循环利用的物质是I 2。
下图是以太阳能为热源，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。 ？ SO2 +2H2O+I2 H2SO4 +2HI？ H和I？ H2O？ 环境污染小
制备氢气可利用碘硫热化学循环法，其原理示意图如图1 （1）已知：①2SO3（g）？2SO2（g）+O2（g）△H1②H2SO4（l）？SO3（g）+H2O（l）△H2则①+②×2得，2H2SO4（l）？2SO2（g）+O2（g）+2H2O（l）△H3=△H1+2△H2．故答案为：△H1+2△H2；（2）从能源角度考虑，用太阳能、风能、核能及生物质能等作为能源，故答案为：用廉价的清洁能源供给能量（用太阳能、风能、核能及生物质能等作为能源）；（3）由2HI（g）？H2（g）+I2（g），故K=c(H2)c(I2)c2(HI)，由图象，升高温度，氢气增大，该反应向正反应方向移动，则平衡常数增大，故答案为：c(H2)c(I2)c2(HI)；增大；（4）①由图象b为从零越来越大的离子，则根据SO2+I2+2H2O=3H+HSO4-+2I-，I-+I2？I3-，反应中越来越多的离子为I3-，反应过程中氢离子始终不变，故答案为：H+、I3-；②由氧化还原反应得失电子守恒，则浓硫酸与HI发生反应生成硫和碘的化学方程式为：6HI+H2SO4（浓）=3I2↓+S↓+4H2O；故答案为：6HI+H2SO4（浓）=3I2↓+S↓+4H2O；
硫一碘循环分解水制氢的主要反应如下： （1）上述循环反应的总反应可以表示为____________________；反 （1）2H 2 O=2H 2↑+O 2↑（1分）；a b（2分漏选得1分）（2）0．05mol/(L？min)（2分）（3）b（2分）（4）向右（1分），b（1分）试题分析：（1）把题目所给3个化学方程式相加可得循环反应的总反应：2H 2 O=2H 2↑+O 2↑；SO 2 和I 2 先作为反应物参加化学反应，后面的反应又生成了SO 2 和I 2，质量不变，所以SO 2 和I 2 为催化剂，故ab正确。（2）根据化学方程式可知v(HI)=2v(H 2)=2×0．1mol÷2L÷2min=0．05mol/(L？min)（3）a、温度相同，平衡常数相同，错误；b、因为反应前后气体的系数相等，所以转化率相同，HI的平衡浓度为原来的2倍，正确；c、HI的物质的量增加，HI浓度增大，反应速率加快，达到平衡时间比原来缩短，错误；d、增大压强平衡不移动，平衡时H 2 的体积分数不变，错误。（4）Zn和稀硫酸反应时溶液中氢离子浓度减小，水的电离平衡向右移动；a、加入NaNO 3，不产生氢气，而产生N0，、错误；b、加入CuSO 4，Zn置换出Cu后形成锌铜原电池，加快反应速率，正确；c、加入Na 2 SO 4，对反应无影响，错误；d、加入NaHCO 3，则溶液中氢离子浓度减小，反应速率减慢，错误。
