Question

2SO₂(g)+O₂(g) =2SO₃(g)反应过程的能量变化如图所示。已知1mol SO₂(g)氧化为1mol SO₃的 ΔH=—99kJ·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△H=                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）如果反应速率υ（SO₂）为0.05 mol·L^-1·min^-1

,则υ（O₂）=          mol·L^-1·min^-1、

υ(SO₃)=           mol·L^-1·min^-1；

（5）已知单质硫的燃烧热为296 KJ·mol^-1，求由S(s)生成3 molSO₃(g)的△H=              。

Answer

（1）反应物能量  生成物能量

（2）无   降低   因为催化剂改变了反应的历程使活化能E降低

（3）-198

（4）SO2+V2O5=SO3+2VO2   4VO2+O2=2V2O5      0.025    0.05

（5）-1185kJmol-1

【解析】(1)根据图像可知，反应物总能量高于生成物总能量，所以为放热反应，由此可得到A和C所表示的意义，E为活化能与反应热无关，但是用催化剂可以降低活化能；

（2）图中表示的是2molSO2的反应，因此△H=－99×2KJ·mol-1；

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

（4）依据速率之比等于化学计量数之比计算即可。

（5）根据题意①S(s)+O2(g) =SO2(g)   △H= —296KJ/mol，又因为②SO2(g)+1/2O2(g) =SO3(g)   △H= —99kJ/mol。根据盖斯定律可知①+②即得到S(s)+3/2O2(g) =SO3(g)   △H= —395KJ/mol，所以由S(s)生成3 molSO3(g)的△H＝—395KJ/mol×3＝－1185kJmol-1。