《2025年赢在微点化学》

[应用4]　研究人员提出利用含硫物质热化学循环实现太阳能的转化与存储。过程如下：

反应Ⅰ：$2H_{2}SO_{4}(l)\xlongequal{\;\;}2SO_{2}(g)+2H_{2}O(g)+O_{2}(g)$ $\Delta H_{1}=+551\ kJ\cdot mol^{-1}$
反应Ⅲ：$S(s)+O_{2}(g)\xlongequal{\;\;}SO_{2}(g)$ $\Delta H_{3}=-297\ kJ\cdot mol^{-1}$
反应Ⅱ的热化学方程式为__________________。

答案： 答案 3SO₂(g)+2H₂O(g)=2H₂SO₄(l)+S(s) $\Delta H_{2}=-254 kJ·mol⁻¹解析 由题图可知，反应Ⅱ的化学方程式为3SO₂ + 2H₂O$\stackrel{催化剂}{=}$2H₂SO₄ + S↓。根据盖斯定律，反应Ⅱ=-(反应Ⅰ+反应Ⅲ)可得3SO₂(g)+2H₂O(g)=2H₂SO₄(l)+S(s) $\Delta H_{2}=-254 kJ·mol⁻¹。

[应用5]　硫酸是一种重要的基本化工产品，接触法制硫酸生产中的关键工序是$SO_{2}$的催化氧化：$SO_{2}(g)+\frac{1}{2}O_{2}(g)\xrightarrow{钒催化剂}SO_{3}(g)$ $\Delta H=-98\ kJ\cdot mol^{-1}$。钒催化剂参与反应的能量变化如图所示，$V_{2}O_{5}(s)$与$SO_{2}(g)$反应生成$VOSO_{4}(s)$和$V_{2}O_{4}(s)$的热化学方程式为______________________________。

答案： 答案 2V₂O₅(s)+2SO₂(g)=2VOSO₄(s)+V₂O₄(s) $\Delta H=-351 kJ·mol⁻¹解析 据题写出热化学方程式：①V₂O₄(s)+2SO₃(g)=2VOSO₄(s) $\Delta H_{1}=-399 kJ·mol⁻¹；②V₂O₄(s)+SO₃(g)=V₂O₅(s)+SO₂(g) $\Delta H_{2}=-24 kJ·mol⁻¹，根据盖斯定律，由① - ②×2可得：2V₂O₅(s)+2SO₂(g)=2VOSO₄(s)+V₂O₄(s) $\Delta H=\Delta H_{1}-2\Delta H_{2}=(-399 kJ·mol⁻¹)-( - 24 kJ·mol⁻¹)×2=-351 kJ·mol⁻¹。

[应用6]　已知①$H_{2}(g)+\frac{1}{2}O_{2}(g)\xlongequal{\;\;}H_{2}O(g)$ $\Delta H_{1}=a\ kJ\cdot mol^{-1}$
②$2H_{2}(g)+O_{2}(g)\xlongequal{\;\;}2H_{2}O(g)$ $\Delta H_{2}=b\ kJ\cdot mol^{-1}$
③$H_{2}(g)+\frac{1}{2}O_{2}(g)\xlongequal{\;\;}H_{2}O(l)$ $\Delta H_{3}=c\ kJ\cdot mol^{-1}$
④$2H_{2}(g)+O_{2}(g)\xlongequal{\;\;}2H_{2}O(l)$ $\Delta H_{4}=d\ kJ\cdot mol^{-1}$
下列关系式正确的是（ ）
A. $a＜c＜0$
B. $b＞d＞0$
C. $2a=b＜0$
D. $2c=d＞0$

答案： C 解析 氢气燃烧是放热反应，$\Delta H＜0$；生成液态水比生成气态水时放出的热量多，$\Delta H$更小，即$c ＜ a ＜ 0$，$0 ＜ b ＜ d$；②中各物质的物质的量是①中的2倍，则$\Delta H_{2}=2\Delta H_{1}$，即$b = 2a$；综上所述，A、B、D三项错误。

[应用7]　已知：①$S(g)+O_{2}(g)\xlongequal{\;\;}SO_{2}(g)$ $\Delta H_{1}$；
②$S(s)+O_{2}(g)\xlongequal{\;\;}SO_{2}(g)$ $\Delta H_{2}$；
③$2H_{2}S(g)+O_{2}(g)\xlongequal{\;\;}2S(s)+2H_{2}O(l)$ $\Delta H_{3}$；
④$2H_{2}S(g)+3O_{2}(g)\xlongequal{\;\;}2SO_{2}(g)+2H_{2}O(l)$ $\Delta H_{4}$；
⑤$SO_{2}(g)+2H_{2}S(g)\xlongequal{\;\;}3S(s)+2H_{2}O(l)$ $\Delta H_{5}$
下列关于上述反应焓变的判断不正确的是（ ）
A. $\Delta H_{1}＜\Delta H_{2}$
B. $\Delta H_{3}＜\Delta H_{4}$
C. $\Delta H_{5}=\Delta H_{3}-\Delta H_{2}$
D. $2\Delta H_{5}=3\Delta H_{3}-\Delta H_{4}$

答案： B 解析 等量的S具有的能量S(g)＞S(s)，则等量的S(g)完全燃烧生成SO₂(g)放出的热量多，故$\Delta H_{1}＜\Delta H_{2}$，A项正确；等量的H₂S(g)完全燃烧生成SO₂(g)放出的热量比不完全燃烧生成S(s)放出的热量多，则$\Delta H_{3}＞\Delta H_{4}$，B项错误；根据盖斯定律，由③ - ②可得⑤，则有$\Delta H_{5}=\Delta H_{3}-\Delta H_{4}$，C项正确；根据盖斯定律，由③×3 - ⑤×2可得④，则$2\Delta H_{5}=3\Delta H_{3}-\Delta H_{4}$，D项正确。