题目内容

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)氧化为1 mol SO3(g)的ΔH=-99 kJ/mol。

请回答下列问题:
(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?___________。
(2)图中ΔH=__________kJ/mol;
(3)如果反应速率v(SO2)为0.05 mol/(L·min),则v(O2)=____mol/(L·min)
(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=_ 

(1)反应物能量 生成物能量  没有影响 降低  (2)-198 (3)0.025  (4)-1185 kJ/mol

解析试题分析:(1)由图可看出A表示反应物的总能量。C表示生成物的总能量。A—B的能量差即E表示该反应的活化能。A—C的能量差表示该反应的反应热。反应的活化能与反应热的大小无关。加入催化剂,能改变反应途径,降低反应的活化能。使更多的能量低的分子变为活化分子,提高了活化分子的百分数。因而加快了反应速率。由于反应物的能量高,生成物的能量低,由反应物变为生成物时,放出热量。即该反应是个放热反应。
(2)该反应是2mol的SO2发生的反应。因此反应热ΔH=2×(-99 )kJ/mol="-198" kJ/mol。
(3)对于同一个化学反应来说,用不同物质来表示反应速率,速率比等于它们的化学方程式中的计量数的比。也就是v(SO2):v(O2)=2:1.∵v(SO2)="0.05" mol/(L·min)所以v(O2)="0.025" mol/(L·min)(4)3mol的单质硫燃烧产生二氧化硫放出热量:3mol×296 kJ/mol=888KJ.3摩尔二氧化硫气体转化为SO3(g)时又放出热量:3mol×99 kJ/mol=297KJ.所以一共放热888KJ+297KJ1185KJ.即由S(s)生成3 mol SO3(g)的ΔH=-1185 kJ/mol。
考点:考查反应热与反应物、生成物的能量关系的知识。

练习册系列答案
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Ⅰ、下列实验操作或对实验事实的描述正确的是____________________
① 用量筒量取稀硫酸溶液8.0mL;
②中和热的测定实验中,可用金属丝(棒)代替环形搅拌玻璃棒;
③用热的浓盐酸洗涤附着有MnO2的试管;
④在硫酸铜晶体结晶水含量的测定中,若加热后的无水硫酸铜粉末表面发黑,则所测结晶水含量可能会偏高 ;
⑤Fe(OH)3胶体与FeCl3溶液可用过滤的方法分离;
⑥用碱式滴定管量取KMnO4溶液20.50mL ;
⑦将水沿烧杯内壁缓缓注入浓硫酸中,不断用玻璃棒搅拌以稀释浓硫酸;
⑧用湿润的pH试纸测量某溶液pH时,测量值一定比真实值小;
⑨锌和一定量稀硫酸反应,为加快速率而不影响H2的量可向溶液中加适量Cu(NO3)2晶体。
Ⅱ、2013年初,雾霾天气多次肆虐天津、北京等地区。其中,燃煤和汽车尾气是造成空气污染的原因之一。
(1)汽车尾气净化的主要原理为:2NO(g) + 2CO(g)2CO2(g)+ N2(g)。△H<0
①该反应平衡常数表达式                                       
②若该反应在绝热、恒容的密闭体系中进行,下列示意图正确且能说明反应在进行到t1时刻达到平衡状态的是            (填代号)。

(2)直接排放煤燃烧产生的烟气会引起严重的环境问题。
煤燃烧产生的烟气含氮的氧化物,用CH4催化还原NOX可以消除氮氧化物的污染。
已知:①CH4(g)+2NO2(g)=N2(g)+CO2(g)+2H2O(g) △H=-867 kJ/mol
②2NO2(g) N2O4(g)  △H=-56.9 kJ/mol
③H2O(g) = H2O(l)  ΔH = -44.0 kJ/mol
写出CH4催化还原N2O4(g)生成N2和H2O(l)的热化学方程式:                  。

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