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)图中A、C分别表示 、 ,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? ,理由是 ;
(2)图中ΔH= kJ/mol;
(3)如果反应速率v(SO2)为0.05 mol/(L·min),则v(O2)= mol/(L·min);
(4)已知单质硫的燃烧热为296 kJ/mol,计算由S(s)生成3 mol SO3(g)的ΔH(要求计算过程)。
(1)反应物能量 生成物能量 没有影响 降低 因为催化剂改变了反应历程, 使活化能E降低 (2)-198 (3)0.025
(4)S(s)+O2(g)=SO2 (g) ΔH1=-296 kJ/mol ①
SO2(g)+ O2(g)=SO3(g) ΔH2=-99 kJ/mol ②
①×3+②×3得 3S (s)+ O2 (g)=3SO3(g) ΔH=(ΔH1+ΔH2)×3=-1185 kJ/mol
题目分析:(1)根据图像可知,图中A、C分别表示反应物能量和生成物能量。E为活化能,与反应热无关,但使用催化剂可以降低活化能。
(2)图中表示的是2molSO2的反应,因此△H=-99×2kJ/mol=-198 kJ/mol.
(3)依据速率之比等于化学计量数之比可知,v(O2)=0.05 mol/(L·min)÷2=0.025 mol/(L·min).
(4)S(s)+O2(g)=SO2 (g) ΔH1=-296 kJ/mol ①
SO2(g)+ O2(g)=SO3(g) ΔH2=-99 kJ/mol ②
根据盖斯定律可知①×3+②×3得 3S (s)+ O2 (g)=3SO3(g)
所以该反应的反应热ΔH=(ΔH1+ΔH2)×3=-1185 kJ/mol
点评:该题是中等难度的试题,试题贴近高考,基础性强。侧重对学生基础知识的巩固和训练,旨在培养学生灵活运用基础知识解决实际问题的能力。该题的关键是明确影响反应热大小的因素,以及计算依据,如何结合图像灵活运用即可。