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分别表示反应物所具有总能量、生成物所具有的总能量,E的大小对该反应的反应热有无影响?无.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?降低,理由是催化剂改变了反应的历程使活化能E降低;
(2)图中△H=-198kJ•mol-1;
(3)如果反应速率v(SO2)为0.05mol•L-1•min-1,则v(O2)=0.025 mol•L-1•min-1、v(SO3)=0.05 mol•L-1•min-1;
(4)已知单质硫的燃烧热为296kJ•mol-1,计算由S(s)生成3mol SO3(g)的△H=-1185kJ/mol.

分析 (1)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;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;
(2)反应热与反应物的物质的量成正比,根据参加反应SO2的物质的量之比等于对应的△H之比计算;
(3)根据反应速率之比等于系数之比计算;
(4)根据单质硫的燃烧热以及1mol SO2(g)氧化为1mol SO3的反应热利用盖斯定律来求.

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,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,催化剂能够改变反应的历程使活化能E降低 不影响反应物和生成物能量高低,
故答案为:反应物所具有总能量;生成物所具有的总能量;无;降低;催化剂改变了反应的历程使活化能E降低;
(2)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;
(3)反应的化学方程式为:2SO2(g)+O2(g)?2SO3(g),反应速率之比等于系数之比,v(SO2):v(O2):v(SO3)=2:1:2,反应速率υ(SO2)为0.05mol•L-1•min-1,依据比例计算得到v(O2)=0.025mol/L•min;v(SO3)=0.05mol•L-1•min-1,
故答案为:0.025;0.05;
(4)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)+$\frac{1}{2}$O2(g)=SO3(g)△H=-99kJ•mol-1,
由盖斯定律可得:S(s)+$\frac{3}{2}$O2(g)=SO3(g)△H=-296kJ•mol-1+(-99kJ•mol-1)=-395kJ•mol-1,所以S(s)生成3mol SO3(g)的△H为-395kJ•mol-1×3=-1185 kJ•mol-1,
故答案为:-1185.

点评 本题考查反应过程的能量变化图以及运用盖斯定律进行反应热的计算,注意活化能与反应热的关系,为高考常见题型,侧重于学生的分析能力和计算能力的考查,题目难度中等.

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