(12分) 2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g),反应过程的能量变化如图所示。已知1 mol SO2(g)氧化为1 mol SO3(g)的ΔH=-99
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(12分) 2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g),反应过程的能量变化如图所示。已知1 mol SO2(g)氧化为1 mol SO3(g)的ΔH=-99 kJ/mol。
请回答下列问题: (1) E的大小对该反应的反应热有无影响? 。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? ;(2)图中ΔH= kJ/mol; (3)V2O5的催化循环机理可能为:V2O5氧化SO2时,自身被还原为四价钒化合物;四价钒化合物再被氧气氧化。写出该催化循环机理的化学方程式 ; ; (4)如果反应速率v(SO2)为0.05 mol/(L·min),则 v(O2)= mol/(L·min)、v(SO3)= mol/(L·min); (5)已知S (s)+O2(g)SO2(g) ΔH=-296 kJ/mol,计算由S(s)生成3 mol SO3(g)的ΔH 。 |
答案
(1)没有影响 降低 (2)-198 (3)SO2+V2O5===SO3+2VO2,4VO2+O2===2V2O5 (4)0.025 0.05 (5)-1 185 kJ/mol |
解析
(1)由图像可知E代表活化能,和反应热无关。催化剂能降低反应的活化能,从而加快反应速率。 (2)1 mol SO2(g)氧化为1 mol SO3(g)的ΔH=-99 kJ/mol,而方程式中二氧化硫是2mol,所以ΔH=-198 kJ/mol. (3)根据所给元素化合价的变化可写出反应的方程式,SO2+V2O5===SO3+2VO2,4VO2+O2===2V2O5 。 (4)因为化学反应速率之比是相应的化学计量数之比,所以v(O2)=0.025mol/(L·min)、v(SO3)=0.05mol/(L·min). (5)考查盖斯定律的应用。由反应① 2SO2(g)+O2(g)2SO3(g) ΔH=-198 kJ/mol和②S (s)+O2(g)SO2(g) ΔH=-296 kJ/mol联立即①+②×2得2S(s)+3O2(g)2SO3(g) ΔH=-790 kJ/mol,所以由S(s)生成3 mol SO3(g)的ΔH=。 |
举一反三
(Ⅰ)氮是地球上含量丰富的一种元素,其单质及化合物在工农业生产、生活中有着重要作用。 (1)一定温度下,在1L容积恒定的密闭容器中充入2mol N2和8mol H2并发生反应。10min达平衡,测得氨气的浓度为0.4mol/L,此时氮气的转化率为 。 (2)下图是1mol NO2(g)和1mol CO(g)反应生成1mol CO2(g)和1mol NO(g)过程中能量变化示意图,请写出该反应的热化学方程式 。
(3)NH3(g)燃烧的方程式4NH3(g)+7O2(g)==4NO2(g)+6H2O(l), 已知:2H2(g)+O2(g)==2H2O(l) △H=" -483.6" kJ/mol N2(g)+2O2(g)==2NO2 (g) △H="+67.8" kJ/mol N2(g)+3H2(g)==2NH3 (g) △H="-92.0" kJ/mol 请计算NH3 (g)的燃烧热 。
温度
| 平衡浓度/ (mol L-1)
| c(NH3)
| c(CO2)
| T1
| 0.1
|
| T2
|
| 0.1
| (4)将一定量的氨基甲酸铵固体置于某容积恒定的真空容器中,发生反应: H2NCOONH4(s)2NH3(g)+CO2(g) 在不同温度下,该反应平衡状态部分数据见右表。下列说法正确的是 A.若T2>T1,则该反应的ΔH<0 B.向容器中充入N2,H2NCOONH4质量增加 C.NH3体积分数不变时,说明该反应达到平衡 D.T1、T2时,H2NCOONH4转化的Δn(T2)=2Δn(T1) (Ⅱ)海水资源的利用具有广阔前景。海水中主要离子的含量如下:
成分
| 含量/(mg L-1)
| 成分
| 含量/(mg L-1)
| Cl-
| 18980
| Ca2+
| 400
| Na+
| 10560
| HCO3-
| 142
| SO42-
| 2560
| Br-
| 64
| Mg2+
| 1272
|
|
| 电渗析法淡化海水示意图如下图所示,其中阴(阳)离子交换膜仅允许阴(阳)离子通过。 (1)阳极主要电极反应式是 。 (2)在阴极附近产生少量白色沉淀,其成分有 和CaCO3,生成CaCO3的离子方程 式是 。 (3)淡水的出口为 (填“a”、“b”或“c”)。 |
(10分)中和热是指酸跟碱发生中和反应生成lmol H2O所放出的热量。某学生想通过测定反应过程中所放出的热量来计算中和热。他将50mL0.5mol/L的盐酸与50mL0.55mol/L的NaOH溶液在如图所示的装置中进行中和反应。请回答下列问题:
(1) 从实验装置上看,图中尚缺少的一种玻璃用品是__________________;装置的不足之处是 ;不加以改正,所求的值将 (填偏大,偏小,无影响)。 (2) 实验中改用60 mL 0.50 mol/L的盐酸跟50mL 0.55 mol/L的NaOH溶液进行反应,与上述实验相比,所放出的热量________(填“相等”或“不相等”);所求中和热的数值会________(填“相等”或“不相等”)。 |
下列有关化学变化中的能量关系的说法中,错误的是A.任何一个化学变化的过程中都包含着能量的变化 | B.化学变化过程中能量变化的实质就是旧键断裂要吸收能量,新键生成会放出能量 | C.如果生成物的能量比反应物的能量高,则该反应为放热反应 | D.如不特别注明,化学反应的反应热就是就是该反应的焓变 |
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工业炼铁是在高炉中进行的,高炉炼铁的主要反应是:① 2C(焦炭)+O2(空气)=2CO;② Fe2O3+3CO=2Fe+3CO2该炼铁工艺中,对焦炭的实际使用量要远高于按照化学方程式计算所需,可能的主要原因是:A.炼铁高炉的高度不够 | B.CO与铁矿石接触不充分 | C.CO过量 | D.CO与Fe2O3的反应有一定限度 |
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下列有关化学反应热的描述中,正确的是 ( ) ①化学反应过程中一定有能量变化;②△H>0表示放热反应,△H<0表示吸热反应;③△H的大小与热化学方程式中的化学计算数成正比;④放热反应在常温下就一定能进行;⑤生成物的总能量小于反应物总能量时,△H<0;⑥化学反应中放出的热才是反应热; |
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