Question

【題目】Ⅰ.2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)，反應(yīng)過程的能量變化如圖所示:

已知2mol SO2(g)和O2(g)反應(yīng)生成為1mol SO3(g)的ΔΗ=-99kJ·mol-1，請回答下列問題。

(1)該反應(yīng)通常用V2O5作催化劑，加V2O5會使圖中B點(diǎn)_______ (填“升高”或“降低”)。

(2)圖中ΔΗ= __________。

(3)如果反應(yīng)速率v(SO2)為0.05mol·L-1·min-1，則v(O2)= _______。

Ⅱ.已知下列熱化學(xué)方程式：

①H2O(l)===H2(g)＋O2(g)ΔH＝＋285.8 kJ/mol

②H2(g)＋O2(g)===H2O(g)ΔH＝－241.8 kJ/mol

③NaOH(aq)＋HCl(aq)===NaCl(aq)＋H2O(l) ΔH＝－57.3 kJ/mol

④C(s)＋O2(g)===CO(g) ΔH＝－110.5 kJ/mol

⑤C(s)＋O2(g)===CO2(g) ΔH＝－393.5 kJ/mol

回答下列問題：

(1)上述反應(yīng)中屬于吸熱反應(yīng)的是___________；

(2)燃燒10 g H2生成液態(tài)水，放出的熱量為__________；

(3)寫出CO燃燒的熱化學(xué)方程式__________；

(4)寫出制水煤氣的熱化學(xué)方程式_____________。

Answer 1

【答案】降低 -198 kJ·mol-1 0.025 mol·L-1·min-1 ① 1429 kJ CO(g)＋O2(g)===CO2(g) ΔH＝－283 kJ/mol C(s)＋H2O(g)===CO(g)＋H2(g) ΔH＝＋131.3 kJ/mol

【解析】

I．由圖可知，2SO2(g)+O2(g)=2SO3(g)為放熱反應(yīng)，加入催化劑，活化能減小，反應(yīng)反應(yīng)熱不變，根據(jù)反應(yīng)2SO2(g)+O2(g)=2SO3(g)結(jié)合1mol SO2氧化為1mol SO3的△H=-99kJmol-1計(jì)算反應(yīng)熱；

II．主要是蓋斯定律的應(yīng)用，先寫出目標(biāo)反應(yīng)的方程式，再得出方程式的運(yùn)算式，最后計(jì)算反應(yīng)熱。

I（1）因圖中A、C分別表示反應(yīng)物總能量、生成物總能量，E為活化能，活化能的大小與反應(yīng)熱無關(guān)，加入催化劑，活化能減小即E減小，故B點(diǎn)降低，故答案為：降低；

（2）因1mol SO2（g）氧化為1mol SO3的 △H=-99kJmol-1，所以2molSO2（g）氧化為2molSO3的△H=-198kJmol-1，則2SO2(g)+O2(g)=2SO3(g)△H=-198KJmol-1，故答案為：-198；

（3）速率之比等于計(jì)量數(shù)之比，v(SO2)為0.05mol·L-1·min-1，則v(O2)= 0.025 mol·L-1·min-1，故答案為：0.025 mol·L-1·min-1；

II（1）由△H＞0時為吸熱反應(yīng)可知，②③④⑤為放熱反應(yīng)，①為吸熱反應(yīng)，故答案為：①；

（2）①H2O(l)===H2(g)＋O2(g)ΔH＝＋285.8 kJ/mol，則燃燒10gH2即5molH2時，放熱為285.8kJ/mol×5mol=1429kJ，故答案為：1429kJ；

（3）CO燃燒的化學(xué)方程式為：CO(g)+O2(g)=CO2(g)，

④C(s)＋O2(g)===CO(g) ΔH＝－110.5 kJ/mol

⑤C(s)＋O2(g)===CO2(g) ΔH＝－393.5 kJ/mol

由蓋斯定律，⑤－④得CO(g)+O2(g)=CO2(g)，故ΔH=－393.5 kJ/mol-（－110.5 kJ/mol）=－283 kJ/mol，故答案為：CO(g)＋O2(g)===CO2(g) ΔH＝－283 kJ/mol；

（4）制水煤氣的化學(xué)方程式C(s)＋H2O(g)===CO(g)＋H2(g)，

②H2(g)＋O2(g)===H2O(g)ΔH＝－241.8 kJ/mol

④C(s)＋O2(g)===CO(g) ΔH＝－110.5 kJ/mol

由蓋斯定律，④－②得C(s)＋H2O(g)===CO(g)＋H2(g)，故ΔH=－110.5 kJ/mol-（-241.8 kJ/mol）=＋131.3 kJ/mol，故答案為：C(s)＋H2O(g)===CO(g)＋H2(g) ΔH＝＋131.3 kJ/mol。