题目内容

13.2SO2(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99kJ.请回答:
(1)图中A点表示反应物总能量,a=-198.
(2)Ea的大小对该反应的△H无(填“有”或“无”)影响.
(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:S(s)+O2=SO2(g)△H=-296kJ•mol-1,常温常压下,由单质硫和氧气经两步反应,若生成4mol SO3(g),放出的总热量为1580.

分析 (1)A为反应物的总能量;1mol SO2(g)完全转化为1mol SO3(g)放热99kJ,根据参加反应SO2的物质的量之比等于对应的△H之比可计算a值;
(2)物质的活化能的大小与反应热无关;
(3)在101kPa时,lmol物质完全燃烧生成稳定的氧化物时所放出的热量,叫做该物质的燃烧热,以此书写热化学方程式;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计算该题.

解答 解:(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,
故答案为:反应物总能量;-198;
(2)反应热为反应物总能量与生成物总能量之差,与活化能的大小无关,故答案为:无;
(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)+$\frac{1}{2}$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4molSO3(g)的热量为395KJ•mol-1×4mol=1580 KJ,
故答案为:S(s)+O2=SO2(g)△H=-296kJ•mol-1;1580.

点评 本题主要考查了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,为高频考点,侧重于学生的分析能力和计算能力的考查,本题注意把握盖斯定律的运用,难度不大.

练习册系列答案
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8.研究发现,NOx和SO2是雾霾的主要成分.
(一)NOx主要来源于汽车尾气.
已知:N2(g)+O2(g)?2NO(g)△H=+180.50kJ•mol-1
2CO(g)+O2(g)?2CO2(g)△H=-566.00kJ•mol-1
(1)为了减轻大气污染,人们提出在汽车尾气排气管口采用催化剂将NO和CO转化成无污染气体参与大气循环.写出该反应的热化学方程式2NO(g)+2CO(g)$\frac{\underline{\;催化剂\;}}{\;}$2CO2(g)+N2(g)△H=-746.50 kJ•mol-1
   (2)T℃时,将等物质的量的NO和CO充入容积为2L的密闭容器中,保持温度和体积不变,反应
过程(0-15min)中NO的物质的量随时间变化如图1所示.
①T℃时该化学反应的平衡常数K=5(mol/L)-1;平衡时若保持温度不变,再向容器中充入CO、N2各0.8mol,平衡将向右移动.(填“向左”、“向右”或“不”)

②图中a、b分别表示在一定温度下,使用质量相同但表面积不同的催化剂时,达到平衡过程中n(NO)的变化曲线,其中表示催化剂表面积较大的曲线是b.(填“a”或“b”)
③15min时,若改变外界反应条件,导致n(NO)发生如图所示的变化,则改变的条件可能是增加CO的物质的量浓度或增大压强.
(二)SO2主要来源于煤的燃烧.燃煤烟气的脱硫减排是减少大气中含硫化合物污染的关键.
(3)用纯碱溶液吸收SO2可将其转化为HSO3.该反应的离子方程式是H2O+2SO2+CO32-═2HSO3-+CO2↑.
(4)图2电解装置可将雾霾中的NO、SO2分别转化为NH4+和SO42-
①写出物质A的化学式H2SO4,阳极的电极反应式是SO2+2H2O-2 e-═SO42-+4H+
②该电解反应的化学方程式为5SO2+2NO+8H2O$\frac{\underline{\;电解\;}}{\;}$(NH42SO4+4H2SO4
18.乙酰苯胺是一种白色有光泽片状结晶或白色结晶粉末,是磺胺类药物的原料,可用作止痛剂、退热剂和防腐剂、
乙酰苯胺的制备原理为

实验参数
名称相对分
子质量
性状密度(g/mL)沸点(℃)溶解性
苯胺93无色油状液体1.02184.4微溶于水易溶于乙醇、乙醚
乙酸60无色液体1.05118.1易溶于水易溶于乙醇、乙醚
乙酰
苯胺
135白色晶体1.22304微溶于冷水,可溶于热水易溶于乙醇、乙醚
实验装置如图所示(部分仪器及夹持装置已略去).

注:①刺型分馏柱的作用相当于二次蒸馏,用于沸点差别不太大的混合物的分离.②苯胺易被氧化.
实验步骤:
步骤1:在100mL圆底烧瓶中加入无水苯胺9.3mL、冰醋酸18.4mL、锌粉0.1g和少量沸石,安装好仪器后,对圆底烧瓶均匀加热,使反应液在微沸状态下回流,调节加热温度,使温度计温度控制在105℃左右;反应约60~80min,反应生成的水及少量醋酸被蒸出,当反应基本完成时,停止加热.
步骤2:在搅拌下,趁热将蒸馏烧瓶中的液体以细流状倒入盛有冰水的100mL烧杯中,快速搅拌,乙酰苯胺结晶析出,烧杯内试剂冷却至室温后,进行抽滤、洗涤、干燥,可得到乙酰苯胺粗品.
步骤3:将乙酰苯胺粗品进行重结晶,待结晶完全后抽滤,尽量压甘干滤饼.将产品置于干净的表面皿中晾干,称重,计算产率、
请回答下列问题:
(1)实验中加入锌粉的目的是防止苯胺在反应过程中被氧化;.
(2)从化学平衡的角度分析,控制温度计的温度在105℃左右的原因是不断分出反应过程中生成的水,促进反应正向进行,提高生成物的产率.
(3)通过温度计温度下降或锥形瓶内液体不再增加可判断反应基本完成、
(4)步骤1加热可用油浴(填“水浴”或“油浴”).
(5)洗涤乙酰苯胺粗品最合适的方法是A(填字母).
A.用少量冷水洗B.用少量热水洗
C.先用冷水洗,再用热水洗D.用酒精洗
(6)步骤2得到的粗品中因含有某些杂质而颜色较深,步骤3重结晶的操作是:将粗品用热水溶解,加入活性炭0.1g,煮沸进行脱色,趁热过滤,再将滤液冷却结晶.
(7)该实验最终得到产品9.1g,则乙酰苯胺的产率是65.7%(小数点后保留两位数字.)

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