Question

(13分) 2SO₂(g)+O₂(g) =2SO₃(g)反應(yīng)過程的能量變化如圖所示。已知1mol SO₂(g)氧化為1mol SO₃的 ΔH=—99kJ·mol^-1.請(qǐng)回答下列問題：

（1）圖中A、C分別表示     、                       
（2） E的大小對(duì)該反應(yīng)的反應(yīng)熱有無(wú)影響？      。該反應(yīng)通常用V₂O₅作催化劑，加V₂O₅會(huì)使圖中B點(diǎn)升高還是降低？        
（3）圖中△H=               KJ·mol^-1；
（4）V₂O₅的催化循環(huán)機(jī)理可能為：V₂O₅氧化SO₂時(shí)，自身被還原為四價(jià)釩化合物；四價(jià)釩化合物再被氧氣氧化。寫出該催化循環(huán)機(jī)理的化學(xué)方程式:
                       、                           
（5）已知單質(zhì)硫的燃燒熱為296 KJ·mol^-1，計(jì)算由S(s)生成3 molSO₃(g)的△H                                    （要求寫出計(jì)算過程）。

Answer 1

（1）反應(yīng)物能量 生成物能量
（2）無(wú)  降低  因?yàn)榇呋瘎└淖兞朔磻?yīng)的歷程使活化能E降低
（3）-198
（4）SO₂+V₂O₅=SO₃+2VO₂   4VO₂+O₂=2V₂O₅     0.025    0.05
（5）-1185kJmol^-1

(1)根據(jù)圖像可知，反應(yīng)物總能量高于生成物總能量，所以為放熱反應(yīng)，由此可得到A和C所表示的意義，E為活化能與反應(yīng)熱無(wú)關(guān)，但是用催化劑可以降低活化能；
（2）圖中表示的是2molSO₂的反應(yīng)，因此△H=－99×2KJ·mol^-1；
（3）依題意即可寫出：SO₂ +V₂O₅=SO₃+2VO₂  4VO₂+ O₂=2V₂O₅；
（4）依據(jù)速率之比等于化學(xué)計(jì)量數(shù)之比計(jì)算即可。
（5）根據(jù)題意①S(s)+O₂(g) =SO₂(g)   △H= —296KJ/mol，又因?yàn)棰赟O₂(g)+1/2O₂(g) =SO₃(g)   △H= —99kJ/mol。根據(jù)蓋斯定律可知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。