Question

2SO₂（g）+O₂（g）═2SO₃（g），反應(yīng)過程的能量變化如圖所示．已知：1mol SO₂（g）氧化為1mol SO₃（g）的△H=-99kJ/mol．
請回答下列問題：
（1）圖中A、C分別表示

 

、

 

，E的大小對該反應(yīng)的反應(yīng)熱有無影響？

 

．該反應(yīng)通常用V₂O₅作催化劑，加V₂O₅會使圖中B點(diǎn)升高還是降低？

 

，理由是

 

；
（2）圖中△H=

 

kJ/mol；
（3）如果反應(yīng)速率v（SO₂）為0.05mol/（L?min），則v（O₂）=

 

mol/（L?min）；
（4）已知單質(zhì)硫的燃燒熱為296kJ/mol，計(jì)算由S（s）生成3mol SO₃（g）的△H（要求計(jì)算過程）

 

．

Answer 1

考點(diǎn)：化學(xué)平衡的影響因素,有關(guān)反應(yīng)熱的計(jì)算,反應(yīng)速率的定量表示方法

專題：基本概念與基本理論

分析：（1）反應(yīng)物總能量大于生成物總能量，為放熱反應(yīng)，加入催化劑，活化能減小，反應(yīng)反應(yīng)熱不變；
（2）根據(jù)反應(yīng)2SO₂（g）+O₂（g）=2SO₃（g）結(jié)合1mol SO₂（g）氧化為1mol SO₃的△H=-99kJ?mol^-1計(jì)算反應(yīng)熱；
（3）依據(jù)化學(xué)反應(yīng)速率之比等于系數(shù)之比計(jì)算得到；
（4）依據(jù)燃燒熱的概念和熱化學(xué)方程式，結(jié)合蓋斯定律計(jì)算得到．

解答： 解：（1）因圖中A、C分別表示反應(yīng)物總能量、生成物總能量，B為活化能，反應(yīng)熱可表示為A、C活化能的大小之差，活化能的大小與反應(yīng)熱無關(guān)，加入催化劑，活化能減小，反應(yīng)反應(yīng)熱不變；該反應(yīng)通常用V₂O₅作催化劑，催化劑改變反應(yīng)速率，降低反應(yīng)的活化能，改變反應(yīng)歷程，但不改變化學(xué)平衡，所以加V₂O₅會使圖中B點(diǎn)降低；
故答案為：反應(yīng)物能量；生成物能量；無影響；降低；催化劑改變反應(yīng)歷程，降低活化能E；
（2）因1mol SO₂（g）氧化為1mol SO₃的△H=-99kJ?mol^-1，所以2molSO₂（g）氧化為2molSO₃的△H=-198kJ?mol^-1，則2SO₂（g）+O₂（g）=2SO₃（g）△H=-198KJ?mol^-1，故答案為：-198；
（3）反應(yīng)的化學(xué)方程式為：2SO₂（g）+O₂（g）?2SO₃（g），反應(yīng)速率之比等于系數(shù)之比，v（SO₂）：v（O₂）：v（SO₃）=2：1：2，反應(yīng)速率υ（SO₂）為0.05mol?L^-1?min^-1，依據(jù)比例計(jì)算得到v（O₂）=0.025mol/L?min；v（SO₃）=0.05mol?L^-1?min^-1，
故答案為：0.025；
（4）單質(zhì)硫的燃燒熱為296kJ?mol^-1，熱化學(xué)方程式為：①S（s）+O₂（g）=SO₂（g）△H₁=-296 KJ?mol^-1，已知1mol SO₂（g）氧化為1mol SO₃的△H=-99kJ?mol^-1．熱化學(xué)方程式為②SO₂（g）+

1

2

O₂（g）?SO₃（g）△H₂=-99 KJ?mol^-1 ；依據(jù)蓋斯定律，②+①得到：③S（s）+

3

2

O₂（g）=SO₃（g）△H=（△H₁+△H₂）KJ/mol；計(jì)算由S（s）生成3molSO₃（g）③×3得到：3 S（s）+

9

2

O₂（g）=3SO₃（g）△H=3（△H₁+△H₂）=-1185 KJ?mol^-1，
故答案為：：①S（s）+O₂（g）=SO₂（g）△H₁=-296 KJ?mol^-1，已知1mol SO₂（g）氧化為1mol SO₃的△H=-99kJ?mol^-1．熱化學(xué)方程式為②SO₂（g）+

1

2

O₂（g）?SO₃（g）△H₂=-99 KJ?mol^-1 ；依據(jù)蓋斯定律，②+①得到：③S（s）+

3

2

O₂（g）=SO₃（g）△H=（△H₁+△H₂）KJ/mol；計(jì)算由S（s）生成3molSO₃（g）③×3得到：3 S（s）+

9

2

O₂（g）=3SO₃（g）△H=3（△H₁+△H₂）=-1185 KJ?mol^-1．

點(diǎn)評：本題考查了物質(zhì)反應(yīng)過程中的能量變化分析判斷，催化劑的作用原因，化學(xué)反應(yīng)速率的計(jì)算應(yīng)用，熱化學(xué)方程式的書寫，蓋斯定律的計(jì)算應(yīng)用，題目難度中等．