Question

2．（1）2SO₂（g）+O₂（g）═2SO₃（g）反應(yīng)過程的能量變化如圖所示．已知1molSO₂（g）氧化為1molSO₃的△H=-99kJ•mol^-1．請回答下列問題：
圖中E表示活化能，E的大小對該反應(yīng)的反應(yīng)熱無（填“有”或“無”）影響；該反應(yīng)通常用V₂O₅作催化劑，加V₂O₅會使圖中B點(diǎn)降低 （填“升高”或“降低”）； 圖中△H=-198kJ•mol^-1；
（2）在25℃、101kPa下，1g甲醇燃燒生成CO₂和液態(tài)水時放熱22.68kJ．則表示甲醇燃燒熱的熱化學(xué)方程式為CH₃OH（l）+$\frac{3}{2}$O₂（g）═CO₂（g）+2H₂O（l）△H=-725.76 kJ•mol^-1
（3）已知在一定條件下，CO的燃燒熱為-283kJ•mol^-1，CH₄的燃燒熱為-890kJ•mol^-1，由1mol CO和3mol CH₄組成混合氣體在上述條件下充分燃燒，釋放的熱量為2953kJ
（4）已知25℃、101kPa時下列反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為：
①CH₃COOH（l）+2O₂（g）═2CO₂（g）+2H₂O（l）；△H₁=-870.3kJ/mol
②C（s）+O₂（g）═CO₂（g）；△H₂=-393.5kJ/mol
③H₂（g）+$\frac{1}{2}$O₂（g）═H₂O（l）；△H₃=-285.8kJ/mol
試計(jì)算反應(yīng)：
④2C（s）+2H₂（g）+O₂（g）═CH₃COOH（l）在該條件下的反應(yīng)熱△H₄=-488.3kJ/mol．

Answer 1

分析 （1）B為活化能，活化能的大小與反應(yīng)熱無關(guān)；催化劑改變反應(yīng)速率通過參與反應(yīng)過程，降低活化能實(shí)現(xiàn)；根據(jù)參加反應(yīng)SO₂的物質(zhì)的量之比等于對應(yīng)的△H之比進(jìn)行解答；
（2）燃燒熱是1mol可燃物完全燃燒生成穩(wěn)定氧化物時放出的熱量；在25℃、101kPa下，1g甲醇（CH₃OH）燃燒生成CO₂和液態(tài)水時放熱22.68kJ，32g甲醇燃燒生成CO₂和液態(tài)水時放熱22.68kJ×32=725.76kJ，1mol甲醇質(zhì)量為32克，所以完全燃燒1mol甲醇生成二氧化碳和液態(tài)水放熱725.76KJ，根據(jù)燃燒熱的概念分析即可解答；
（3）根據(jù)燃燒熱是1mol可燃物質(zhì)完全燃燒生成穩(wěn)定氧化物放出的熱量以及熱化學(xué)反應(yīng)方程式中物質(zhì)的物質(zhì)的量與反應(yīng)放出的熱量成正比來解答；
（4）利用蓋斯定律嗎，將②×2+③×2-①可得2C（s）+2H₂（g）+O₂（g）═CH₃COOH（l），以此計(jì)算反應(yīng)熱，可得熱化學(xué)方程式．

解答 解：（1）B為活化能，反應(yīng)熱可表示為A、C活化能的大小之差，活化能的大小與反應(yīng)熱無關(guān)，加入催化劑能降低反應(yīng)的活化能，加快化學(xué)反應(yīng)速率，因1mol SO₂（g）氧化為1mol SO₃的△H=-99kJ•mol^-1，所以2molSO₂（g）氧化為2molSO₃的△H=-198kJ•mol^-1，則2SO₂（g）+O₂（g）=2SO₃（g）△H=-198KJ•mol^-1，
故答案為：無；降低；-198；
（2）1mol甲醇完全燃燒生成二氧化碳和液態(tài)水放熱725.8KJ，燃燒熱熱化學(xué)方程式為：CH₃OH（l）+$\frac{3}{2}$O₂（g）═CO₂（g）+2H₂O（l）△H=-725.76 kJ•mol^-1，
故答案為：CH₃OH（l）+$\frac{3}{2}$O₂（g）═CO₂（g）+2H₂O（l）△H=-725.76 kJ•mol^-1；
（3）1molCO完全燃燒時釋放的熱量為283KJ，1molCH₄完全燃燒時釋放的熱量為890KJ，所以1molCO和3molCH₄燃燒后放出的熱量為283KJ+890KJ×3=2953KJ，
故答案為：2953kJ；
（4）利用蓋斯定律嗎，將②×2+③×2-①可得2C（s）+2H₂（g）+O₂（g）═CH₃COOH（l），
則△H₄=2×（-393.5kJ/mol）+2×（-285.8kJ/mol）-（-870.3kJ/mol）=-488.3kJ/mol，
即2C（s）+2H₂（g）+O₂（g）═CH₃COOH（l）在該條件下的反應(yīng)熱△H₄=-488.3kJ/mol，
故答案為：-488.3kJ/mol．

點(diǎn)評 本題考查反應(yīng)過程的能量變化圖以及運(yùn)用蓋斯定律進(jìn)行反應(yīng)熱的計(jì)算，難度不大，注意活化能與反應(yīng)熱的關(guān)系．