Question

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．
請回答下列問題：
（1）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？

 

；
（2）圖中△H=

 

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S （s）+O₂（g）?2SO₂（g）△H=-296kJ/mol，計算由S（s）生成3mol SO₃（g）的△H

 

．

Answer 1

考點：反應熱和焓變,有關反應熱的計算,反應速率的定量表示方法

專題：化學反應中的能量變化

分析：（1）反應熱等于生成物能量和與反應物能量和的差值；加入催化劑，活化能減小，反應反應熱不變；
（2）根據反應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）根據反應物和生成物確定反應的歷程；
（4）反應速率之比等于化學計量數之比；
（5）利用蓋斯定律計算．

解答： 解：（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：沒有影響；降低；
（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：-198；
（3）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，則反應的相關方程式為SO₂+V₂O₅=SO₃+2VO₂；4VO₂+O₂=2V₂O₅，
故答案為：SO₂+V₂O₅=SO₃+2VO₂；4VO₂+O₂=2V₂O₅；
（4）反應速率之比等于化學計量數之比，則υ（O₂）=

1

2

υ（SO₂）=

1

2

×0.05mol?L^-1?min^-1=0.025mol?L^-1?min^-1，υ（SO₂）=υ（SO₃）
故答案為：0.025；0.05；
（5）已知①S（s）+O₂（g）=SO₂（g）△H₁=-296 KJ?mol^-1，②SO₂（g）+

1

2

O₂（g）=SO₃（g）△H₂=-99 KJ?mol^-1；
則利用蓋斯定律將①×3+②×3可得3 S（s）+

9

2

O₂（g）=3SO₃（g）△H₃=3×（△H₁+△H₂）=-1185 KJ?mol^-1，
故答案為：-1185 KJ?mol^-1．

點評：本題綜合考查反應熱與焓變，為高考常見題型，側重于學生的分析能力和計算能力的考查，注意催化劑對反應的影響以及蓋斯定律的應用．