Question

12．（1）在25℃、101kPa下，1g甲烷完全燃燒生成CO₂和液態H₂O，放出55kJ的熱量，寫出表示甲烷燃燒熱的熱化學方程式：CH₄（g）+2O₂（g）═CO₂（g）+H₂O（l）△H=-880kJ/mol．
（2）2Zn（s）+O₂（g）=2ZnO（s）△H₁=-702kJ/mol
2Hg（l）+O₂（g）=2HgO（s）△H₂=-182kJ/mol
由此可知ZnO（s）+Hg（l）=Zn（s）+HgO（s）△H₃=-260kJ/mol．
（3）已知 2SO₂（g）+O₂（g）=2SO₃（g）反應過程的能量變化如圖所示．已知1mol SO₂（g）氧化為1mol SO₃的△H=-99kJ•mol^-1．請回答下列問題：
①圖中E、C分別表示正反應活化能、生成物總能量，
②E的大小對該反應的反應熱有無影響？無影響．
該反應通常用V₂O₅作催化劑，加V₂O₅會使圖中B點升高還是降低？降低，理由是因為催化劑改變了反應的歷程使活化能E降低
③圖中△H=-198kJ•mol^-1kJ•mol^-1．

Answer 1

分析 （1）燃燒熱是1mol可燃物完全燃燒生成穩定氧化物放出的熱量，依據概念書寫熱化學方程式，標注物質聚集狀態和對應焓變；
（2）根據蓋斯定律，利用已知的熱化學方程式乘以適當的系數進行加減構造目標熱化學方程式，反應熱也乘以相應的系數進行相應的加減；
（3）①根據圖象來分析；
②反應的反應熱取決與反應物和生成物總能量的差值；催化劑能參與反應，降低反應的活化能；
③根據參加反應SO₂的物質的量之比等于對應的△H之比來計算．

解答 解：（1）燃燒熱是1mol可燃物完全燃燒生成穩定氧化物放出的熱量，依據概念書寫熱化學方程式，標注物質聚集狀態和對應焓變，在25℃、101kPa下，1g甲烷完全燃燒生成CO₂和液態H₂O，放出55kJ的熱量，1mol甲烷燃燒生成穩定氧化物放熱880KJ，表示甲烷燃燒熱的熱化學方程式為：CH₄（g）+2O₂（g）═CO₂（g）+H₂O（l）△H=-880 kJ/mol；
故答案為：CH₄（g）+2O₂（g）═CO₂（g）+H₂O（l）△H=-880 kJ/mol；
（2）已知①2Zn（s）+O₂（g）=2ZnO（s）△H₁=-702kJ/mol
②2Hg（l）+O₂（g）=2HgO（s）△H₂=-182kJ/mol
根據蓋斯定律，$\frac{1}{2}$（①-②）得Zn（s）+HgO（s）=ZnO（s）+Hg（l），
則△H₃=$\frac{1}{2}$（△H₁-△H₂）=$\frac{1}{2}$（-702kJ/mol+182kJ/mol）=-260kJ/mol，
故答案為：-260kJ/mol．
（3）①根據圖象可知，E為正反應的活化能，C為生成物的總能量，故答案為：正反應活化能，生成物總能量；
②反應的反應熱取決與反應物和生成物總能量的差值，與正逆反應的活化能無關，即E的大小不影響反應熱；催化劑能參與反應，改變反應的路徑，降低反應的活化能，故能使B點降低，故答案為：無，降低，因為催化劑改變了反應的歷程使活化能E降低；
③因1mol SO₂（g）氧化為1mol SO₃的△H=-99kJ•mol^-1，所以2mol SO₂（g）氧化為2mol SO₃的△H=-198kJ•mol^-1，
則2SO₂（g）+O₂（g）=2SO₃（g）△H=-198kJ•mol^-1，故答案為：-198kJ•mol^-1．

點評 本題主要考查了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．