题目内容
【题目】2SO2(g)+O2(g) ) 2SO3(g)反应过程的能量变化如图所示,已知1 mol SO2(g)被氧化为1 mol SO3(g)的ΔH=-98 kJ/mol。回答下列问题:
(1)图中A、C分别表示:_____________、____________。E的大小对该反应的反应热有无影响?_____________ 。该反应通常用V2O5作催化剂,加V2O5会使图中B点升高还是降低?________,理由是____________________________ 。
(2)图中ΔH=________kJ/mol。
(3)V2O5的催化循环机理可能为:V2O5氧化SO2时,自己被还原为四价钒化合物;四价钒化合物再被氧气氧化。写出该催化循环机理的化学方程式:___________________
(4)已知单质硫的燃烧热为296 kJ/mol,计算由S(s)生成3 mol SO3(g)的ΔH=________
【答案】反应物能量 生成物能量 没有影响 降低 催化剂改变了反应历程,使活化能E降低 -196 SO2+V2O5===SO3+2VO2、4VO2+O2===2V2O5 -1182 kJ/mol
【解析】
(1)反应2SO2(g)+O2(g)=2SO3(g)为放热反应,则反应物总能量大于生成物总能量,E为活化能,反应热为活化能之差,活化能对反应热无影响,加入催化剂,改变了反应历程,活化能降低;
(2)由1molSO2(g)氧化为1molSO3(g)的△H=-98kJ/mol计算2SO2(g)+O2(g)=2SO3(g)△H的值;
(3)由V2O5氧化SO2时,自身被还原为四价钒化合物;四价钒化合物再被氧气氧化为V2O5写出反应的化学方程式;
(4)根据盖斯定律计算由S(s)生成3molSO3(g)的ΔH值。
(1)1molSO2(g)氧化为1molSO3(g)的△H=-98kJ/mol,说明反应2SO2(g)+O2(g)=2SO3(g)为放热反应,则反应物总能量大于生成物总能量,E为活化能,反应热为活化能之差,活化能对反应热无影响,加入催化剂,改变了反应历程,活化能降低,故答案为:反应物总能量;生成物总能量;没有影响;降低;催化剂改变了反应历程,使活化能E降低。
(2)已知1molSO2(g)氧化为1molSO3(g)的△H=-98kJ/mol,则2SO2(g)+O2(g)=2SO3(g)△H=-196kJ/mol,故答案为:-196。
(3)V2O5氧化SO2时,自身被还原为四价钒化合物;四价钒化合物再被氧气氧化为V2O5,相关反应为SO2+V2O5=SO3+2VO2、4VO2+O2=2V2O5,故答案为:SO2+V2O5=SO3+2VO2、4VO2+O2=2V2O5。
(4)单质硫的燃烧热为296KJ/mol,热化学方程式为:①S(s)+O2(g)=SO2(g)△H=-296kJ/mol②2SO2(g)+O2(g)=2SO3(g)△H=-196kJ/mol,依据盖斯定律①×2+②得到2S(s)+3O2(g)=2SO3(g)△H=-296kJ/mol×2+(-196kJ/mol)=-788kJ/mol,则由S(s)生成3molSO3(g)的△H=-788kJ/mol×3/2=-1182kJ/mol,故答案为:-1182kJ/mol。
【题目】在一定温度下,将气体X和气体Y各0.16 mol充入10 L恒容密闭容器中,发生反应X(g)+Y(g)2Z(g) ΔH<0,一段时间后达到平衡。反应过程中测定的数据如下表:
t/min | 2 | 4 | 7 | 9 |
n(Y)/mol | 0.12 | 0.11 | 0.10 | 0.10 |
下列说法正确的是
A. 反应前2 min的平均速率v(Z)=2.0×10-3 mol·(L·min)-1
B. 其他条件不变,降低温度,反应达到新平衡前v(逆)>v(正)
C. 该温度下此反应的平衡常数K=1.44
D. 其他条件不变,再充入0.2 mol Z,平衡时X的体积分数增大