Question

2．（1）2SO₂（g）+O₂（g）═2SO₃（g）反應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的大小對該反應的反應熱無（填“有”或“無”）影響；該反應通常用V₂O₅作催化劑，加V₂O₅會使圖中B點降低 （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時下列反應的熱化學方程式為：
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
試計算反應：
④2C（s）+2H₂（g）+O₂（g）═CH₃COOH（l）在該條件下的反應熱△H₄=-488.3kJ/mol．

Answer 1

分析 （1）B為活化能，活化能的大小與反應熱無關(guān)；催化劑改變反應速率通過參與反應過程，降低活化能實現(xiàn)；根據(jù)參加反應SO₂的物質(zhì)的量之比等于對應的△H之比進行解答；
（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反應方程式中物質(zhì)的物質(zhì)的量與反應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），以此計算反應熱，可得熱化學方程式．

解答 解：（1）B為活化能，反應熱可表示為A、C活化能的大小之差，活化能的大小與反應熱無關(guān)，加入催化劑能降低反應的活化能，加快化學反應速率，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）在該條件下的反應熱△H₄=-488.3kJ/mol，
故答案為：-488.3kJ/mol．

點評 本題考查反應過程的能量變化圖以及運用蓋斯定律進行反應熱的計算，難度不大，注意活化能與反應熱的關(guān)系．