题目内容

12.2SO2(g)+O2(g)═2SO3(g)反应过程的能量变化如图所示.已知1mol SO2(g)氧化为1mol SO3(g)的△H=-99kJ•mol-1.
请回答下列问题:
(1)图中A、C分别表示反应物总能量、生成物总能量;
(2)E表示活化能;E的大小对该反应的反应热无(填“有”或“无”)影响.
(3)该反应通常用V2O5作催化剂,加V2O5会使图△H不变(填“变大”、“变小”或“不变”),理由是因为催化剂可以降低反应的活化能,但不能改变反应物的总能量和生成物的总能量之差,即不改变反应热.
(4)图中△H=-198kJ•mol-1;
(5)已知单质硫的燃烧热为296kJ•mol-1,计算由S(s)生成3molSO3(g)的△H=-1185kJ•mol-1.

分析 A、C分别表示反应物总能量的生成物总能量,B为活化能,活化能的大小与反应热无关,已知1mol SO2(g)氧化为1mol SO3(g)的△H=-99kJ•mol-1,则可知2SO2(g)+O2(g)═2SO3(g)反应热应为-198kJ•mol-1,以此解答该题.

解答 解:(1)因图中A、C分别表示反应物总能量、生成物总能量,故答案为:反应物总能量;生成物总能量;
(2)B为活化能,反应热可表示为A、C活化能的大小之差,活化能的大小与反应热无关,故答案为:活化能;无;
(3)催化剂能够降低反应的活化能,不影响反应物和生成物能量高低,因为催化剂可以降低反应的活化能,但不能改变反应物的总能量和生成物的总能量之差,即不改变反应热,
故答案为:不变;因为催化剂可以降低反应的活化能,但不能改变反应物的总能量和生成物的总能量之差,即不改变反应热;
(4)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,故答案为:-198;
(5)已知①S(s)+O2(g)=SO2(g)△H1=-296 KJ•mol-1,②SO2(g)+$\frac{1}{2}$O2(g)=SO3(g)△H2=-99 KJ•mol-1;
则利用盖斯定律将①×3+②×3可得3 S(s)+$\frac{9}{2}$O2(g)=3SO3(g)△H3=3×(△H1+△H2)=-1185 KJ•mol-1,
故答案为:-1185 kJ•mol-1.

点评 本题考查化学反应与能量变化,为高频考点,侧重考查学生的分析能力和计算能力,难度不大,注意活化能与反应热的关系.

练习册系列答案
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9.某学生探究如下实验(A):
 实验A条件现象

加热ⅰ.加热后蓝色褪去
ⅱ.冷却过程中,溶液恢复蓝色
ⅲ.一段时间后,蓝色重又褪去
(1)使淀粉变蓝的物质是I2.
(2)分析现象ⅰ、ⅱ认为:在酸性条件下,加热促进淀粉水解,冷却后平衡逆向移动.设计实验如图1,“现象a”证实该分析不合理:“现象a”是溶液不变蓝.
(3)再次分析:加热后单质碘发生了变化,实验如下:
Ⅰ:取少量碘水,加热至褪色,用淀粉溶液检验挥发出的物质,变蓝.
Ⅱ:向褪色后的溶液中滴加淀粉溶液,冷却过程中一直未变蓝;加入稀H2SO4,瞬间变蓝.
对步骤Ⅱ中稀H2SO4的作用,结合离子方程式,提出一种合理的解释解释1:6H++5I-+IO3-═3I2+3H2O,解释2:4H++4I-+O2═2I2+2H2O,解释3:2H++2I-+IO-═I2+H2O.
(4)探究碘水褪色后溶液的成分:
实验1:测得溶液的pH≈5
实验2:取褪色后的溶液,完成如图2实验:
①产生黄色沉淀的离子方程式是2H++2I-+Ag2O═2AgI↓+H2O.
②Ag2O的作用是证明上层溶液中存在I-,沉淀I-,排除向滤液中加入稀H2SO4后,因I-被氧化生成I2的可能.
③依据上述实验,推测滤液中含有的物质(或离子)可能是HIO(或IO-)、HIO3(或IO3-)、H+.
(5)结合化学反应速率解释实验A中现象ⅰ、现象ⅲ蓝色褪去的原因现象ⅰ:部分I2挥发,部分I2与H2O发生反应;现象ⅲ:淀粉完全水解.加热时,I2与H2O的反应速率大于淀粉水解的速率.

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