Question

13．請在標有序號的空白處填空：
Ⅰ．（1）形狀大小相同的鐵、鋁分別與等濃度的鹽酸反應生成氫氣的速率：鐵＜鋁；
（2）對于Fe+2HCl═FeCl₂+H₂↑，改變下列條件對生成氫氣的速率有何影響？
①升高溫度：加快反應速率；②增大鹽酸濃度：加快反應速率；
③增大鐵的質量：無影響；④增加鹽酸體積：無影響．
Ⅱ．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（g）的△H=-99kJ•mol^-1．
請回答下列問題：
（1）①圖中A、C分別表示反應物能量、生成物能量，E的大小對該反應的反應熱有無影響？無．
②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，降低了正逆反應的活化能E；
（2）圖中△H=-198KJ•mol^-1；
（3）V₂O₅的催化循環(huán)機理可能為：V₂O₅氧化SO₂時，自身被還原為四價釩化合物；四價釩化合物再被氧氣氧化．寫出該催化循環(huán)機理的化學方程式SO₂+V₂O₅═SO₃+2VO₂、4VO₂+O₂═2V₂O₅；
（4）如果反應速率v（SO₂）為0.05mol•（L•min）^-1，則：v（O₂）=0.025mol•（L•min）^-1、v（SO₃）=0.05mol•（L•min）^-1．

Answer 1

分析 I、（1）決定反應速率大小的主要因素是反應物本身的性質；
（2）改變反應速率的手段有：改變反應物的濃度、改變體系的壓強、改變溫度和使用催化劑等，據(jù)此分析；
II、（1）反應物總能量大于生成物總能量，為放熱反應，加入催化劑，活化能減小，反應反應熱不變；
（2）根據(jù)反應2SO₂（g）+O₂（g）=2SO₃（g）結合1mol SO₂（g）氧化為1mol SO₃的△H=-99kJ•mol^-1計算反應熱；
（3）V₂O₅氧化SO₂時，自己被還原為四價釩化合物，還生成三氧化硫；四價釩化合物再被氧氣氧化生成V₂O₅；
（4）依據(jù)化學反應速率之比等于系數(shù)之比計算得到．

解答 解：I、（1）決定反應速率大小的主要因素是反應物本身的性質，由于鋁比鐵活潑，故和等濃度的鹽酸反應，反應速率鋁更快，故答案為：＜；
（2）①升高溫度，反應速率加快，故答案為：加快反應速率；
②增大反應物的濃度，反應速率加快，故增大鹽酸濃度，能加快反應速率，故答案為：加快反應速率；
③增大鐵的質量，由于鐵是固體，鐵的濃度并不改變，故對反應速率無影響，故答案為：無影響；
④增加鹽酸體積只是增大了鹽酸的用量，鹽酸的濃度不變，則對反應速率無影響，故答案為：無影響．
II、（1）因圖中A、C分別表示反應物總能量、生成物總能量，E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，加入催化劑，活化能減小，反應反應熱不變；
故答案為：反應物能量；生成物能量；無；降低；因為催化劑改變了反應的歷程，降低了正逆反應的活化能E；
（2）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：-198KJ•mol^-1；
（3）V₂O₅氧化SO₂時，自己被還原為四價釩化合物，還生成三氧化硫；四價釩化合物再被氧氣氧化生成V₂O₅，該催化循環(huán)機理的化學方程式為SO₂+V₂O₅═SO₃+2VO₂、4VO₂+O₂═2V₂O₅，故答案為：SO₂+V₂O₅═SO₃+2VO₂、4VO₂+O₂═2V₂O₅；
（4）反應的化學方程式為：2SO₂（g）+O₂（g）?2SO₃（g），反應速率之比等于系數(shù)之比，v（SO₂）：v（O₂）：v（SO₃）=2：1：2，反應速率υ（SO₂）為0.05mol•L^-1•min^-1，依據(jù)比例計算得到v（O₂）=0.025mol/L•min；v（SO₃）=0.05mol•L^-1•min^-1，
故答案為：0.025mol•（L•min）^-1；0.05mol•（L•min）^-1．

點評 本題考查反應熱與焓變，為高頻考點，把握熱化學反應方程式的書寫、蓋斯定律的應用為解答的關鍵，側重分析與應用能力的考查，題目難度不大．