Question

2SO₂(g)＋O₂(g)2SO₃(g)反应过程的能量变化如图所示。已知1 mol SO₂(g)氧化为1 mol SO₃(g)的ΔH＝－99 kJ·mol^－1。

请回答下列问题：

(1)图中A、C分别表示__________、__________，E的大小对该反应的反应热有无影响？__________。该反应通常用V₂O₅作催化剂，加V₂O₅会使图中B点升高还是降低？____________，理由是_________________________________________________________；

(2)图中ΔH＝__________kJ·mol^－1；

(3)V₂O₅的催化循环机理可能为V₂O₅氧化SO₂时，自身被还原为四价钒化合物；四价钒化合物再被氧气氧化。写出该催化循环机理的化学方程式：________________________________________________________________________；

(4)已知常温下，1 mol固体硫燃烧生成二氧化硫气体时放出的热量是296 kJ，计算由S(s)生成3 mol SO₃(g)的ΔH________(要求写出计算过程)。

Answer 1

答案　(1)反应物总能量　生成物总能量　无　降低　因为催化剂改变了反应历程，使活化能E降低

(2)－198

(3)SO₂＋V₂O₅===SO₃＋2VO₂、4VO₂＋O₂===2V₂O₅

(4)S(s)＋O₂(g)===SO₂(g)　ΔH₁＝－296 kJ·mol^－1，SO₂(g)＋O₂(g)===SO₃(g)　ΔH₂＝－99 kJ·mol^－1,3S(s)＋O₂(g)===3SO₃(g)　ΔH＝3(ΔH₁＋ΔH₂)＝－1 185 kJ·mol^－1

解析　(1)反应物总能量高于生成物总能量为放热反应 ，由图可得到A和C所表示的意义，E为活化能与反应热无关，但是使用催化剂可以降低反应活化能；

(2)图中表示的是2 mol SO₂的反应，因此ΔH＝－99×2 kJ·mol^－1＝－198 kJ·mol^－1；

(3)依题意即可写出：SO₂＋V₂O₅===SO₃＋2VO₂、4VO₂＋O₂===2V₂O₅。