题目内容
2SO2(g)+ O2(g) 2SO3(g) △H =" a" kJ·mol-1,反应过程的能量变化如图所示。已知1mol SO2(g)完全转化为1mol SO3(g)放热99 kJ。请回答:
(1)图中A点表示_______________________,a="__________" 。
(2) Ea的大小对该反应的△H _______(填“有” 或“无”)影响。该反应常用V2O5作催化剂,加入V2O5会使图中B点_________(填“升高”、“降低”或“不变”)。
(3)已知单质硫的标准燃烧热为296kJ·mol-1,写出反应的热化学方程式:________________________ ____,常温常压下,由单质硫和氧气经两步反应,若生成1mol SO3(g),放出的总热量为___ ___ 。
(1)反应物总能量;-198;(2)无;减小;(3)S(s)+O2=SO2(g)△H=-296kJ?mol-1;-1185。
解析试题分析:(1)因图中A表示反应物总能量;因1mol SO2(g)氧化为1mol SO3的△H=-99kJ?mol-1,所以2molSO2(g)氧化为2molSO3的△H=-198kJ?mol-1,则2SO2(g)+O2(g)=2SO3(g)△H=-198KJ?mol-1。(2)因物质的活化能的大小与反应热无关;加入催化剂能降低物质的活化能,则Ea减小。(3)因燃烧热概念要求必须是lmol物质完全燃烧,则热化学方程式为:S(s)+O2=SO2(g)△H=-296kJ?mol-1;因单质硫的燃烧热为296KJ?mol-1,则S(s)+O2(g)=SO2(g)△H=-296KJ?mol-1,而 1mol SO2(g)氧化为1mol SO3的△H=-99kJ?mol-1,则SO2(g)+1/2O2(g)=SO3(g)△H=-99kJ?mol-1,由盖斯定律可得:S(s)+3/2O2(g)=SO3(g)△H=-296KJ?mol-1+(-99kJ?mol-1)=-395KJ?mol-1,所以S(s)生成3molSO3(g)的△H为-395KJ?mol-1×3="-1185" KJ?mol-1。
考点:热化学方程式;吸热反应和放热反应;催化剂的作用。
研究二氧化硫、氮氧化物、PM2.5等大气污染物的治理具有重要意义。
(1)对PM2.5样本用蒸馏水处理制成待测试样。若测得该试样中除H+和OH﹣外其它水溶性离子的化学组分及其平均浓度如下表:
离子 | K+ | Na+ | NH4+ | SO42- | NO3﹣ | Cl﹣ |
浓度/mol·L-1 | 4×10-6 | 6×10-6 | 2×10-5 | 4×10-5 | 3×10-5 | 2×10-5 |
根据表中数据判断试样的pH =
(2)含SO2的工业废气处理:废气的将含有SO2的废气通过装有石灰石浆液的脱硫装置可以除去其中的二氧化硫,在废气脱硫的过程中,所用的石灰石浆液在进入脱硫装置前,需通一段时间的二氧化碳,以增加其脱硫效率;脱硫时控制浆液的pH值,此时浆液含有的亚硫酸氢钙可以被氧气快速氧化生成硫酸钙。
二氧化碳与石灰石浆液反应得到的产物为 。
亚硫酸氢钙被足量氧气氧化生成硫酸钙的化学方程式为 。
(3)汽车尾气中NOx和CO的生成及转化。
①已知气缸中生成NO的反应为:N2(g)+O2(g) 2NO(g) H>0
汽车启动后,气缸温度越高,单位时间内NO排放量越大,原因是 。
②在汽车尾气系统中安装催化转化器,使NO和CO迅速发生反应转化成对环境无污染的气体,可减少CO和NO的污染,反应的化学方程式为 。
(4)用CH4催化还原NOx可消除氮的氧化物的污染。例如:
CH4(g)+4NO2(g)= 4NO(g)+CO2(g)+2H2O(g)△H=-574kJ·mol—1
CH4(g)+4NO(g)= 2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g)△H=-1160kJ·mol—1
H2O(g)= H2O(l)△H=-144kJ·mol—1
取标准状况下4.48LCH4还原NO2和NO的混合物,若氮氧化物完全被还原,且生成H2O(l),则放出的总热量Q的取值范围是 。