Question

2SO₂(g)＋O₂(g)2SO₃(g)反應(yīng)過程的能量變化如圖所示。已知1 mol SO₂(g)氧化為1 mol SO₃(g)的ΔH＝－99 kJ·mol^－1。

請回答下列問題：

(1)圖中A、C分別表示__________、__________，E的大小對該反應(yīng)的反應(yīng)熱有無影響？__________。該反應(yīng)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^－1；

(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)已知常溫下，1 mol固體硫燃燒生成二氧化硫氣體時放出的熱量是296 kJ，計算由S(s)生成3 mol SO₃(g)的ΔH________(要求寫出計算過程)。

Answer 1

答案　(1)反應(yīng)物總能量　生成物總能量　無　降低　因為催化劑改變了反應(yīng)歷程，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)反應(yīng)物總能量高于生成物總能量為放熱反應(yīng) ，由圖可得到A和C所表示的意義，E為活化能與反應(yīng)熱無關(guān)，但是使用催化劑可以降低反應(yīng)活化能；

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

(3)依題意即可寫出：SO₂＋V₂O₅===SO₃＋2VO₂、4VO₂＋O₂===2V₂O₅。