Question

【題目】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(g)的ΔH＝－99kJ/mol.

請回答下列問題：

（1）圖中A、C分別表示___、___，E的大小對該反應的反應熱有無影響？____。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？___，理由是____。

（2）圖中ΔH＝___kJ/mol.

（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：____。

（4）如果反應速率v(SO2)為0.05mol/(L·min)，則v(O2)＝___mol/(L·min)、v(SO3)＝____mol/(L·min)。

（5）已知單質(zhì)硫的燃燒熱為296kJ/mol，計算由S(s)生成3molSO3(g)的ΔH(要求計算過程)。____

Answer 1

【答案】反應物能量 生成物能量 沒有影響 降低 因為催化劑改變了反應歷程，使活化能E降低 －198 SO2＋V2O5=SO3＋2VO2、VO2＋O2=2V2O5 0.025 0.05 3S(s)＋O2(g)=3SO3(g) ΔH＝(ΔH1＋ΔH2)×3＝－1185kJ/mol

【解析】

(1) A代表反應物能量、C代表生成物能量；由圖像可知E代表活化能，和反應熱無關。催化劑能降低反應的活化能，改變了反應的歷程，從而加快反應速率。

答案為：反應物能量；生成物能量；降低；因為催化劑改變了反應歷程，使活化能E降低

(2) 1 mol SO2(g)氧化為1 mol SO3(g)的ΔH = - 99 kJ/mol，而方程式中二氧化硫是2mol，所以ΔH = - 198 kJ/mol。

答案為：- 198；(3)根據(jù)所給元素化合價的變化可寫出反應的方程式，SO2+V2O5=SO3+2VO2，4VO2+O2=2V2O5；答案為：SO2 + V2O5=SO3 + 2VO2，4VO2+O2=2V2O5；

(4)因為化學反應速率之比是相應的化學計量數(shù)之比，所以v (O2)=0.025mol/(L·min)、v(SO3)=0.05mo/(L·min)；

答案為：0.025；0.05；

(5)考查蓋斯定律的應用。由反應①2SO2(g)+ O2(g) 2SO3(g) ΔH= - 198 kJ/mol和②S (s)+ O2(g)SO2(g) ΔH= - 296 kJ/mol聯(lián)立即①+②×2得2S(s)+ 3O2(g)2SO3(g) ΔH =-790 kJ/mol，所以由S(s)生成3 mol SO3(g)的ΔH = =1185 kJ/mol。

答案為：3S(s)＋O2(g)=3SO3(g) ΔH＝(ΔH1＋ΔH2)×3＝－1185kJ/mol