Question

【题目】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△H=﹣99kJmol﹣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=kJmol﹣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0.05molL﹣1min﹣1 ， 则υ（O2）=molL﹣1min﹣1、υ（SO3）=molL﹣1min﹣1；
（5）已知单质硫的燃烧热为296kJmol﹣1 ， 计算由S（s）生成3molSO3（g）的△H（要求计算过程）．

Answer 1

【答案】
（1）反应物能量；生成物能量；无；降低；因为催化剂改变了反应的历程使活化能E降低
（2）﹣198
（3）SO2+V2O5=SO3+2VO2 4VO2+O2=2V2O5
（4）0.025；0.05
（5）解：单质硫的燃烧热为296kJmol﹣1，

热化学方程式为：①S（s）+O2（g）=SO2（g）△H1=﹣296 KJmol﹣1，

已知1mol SO2（g）氧化为1mol SO3的△H=﹣99kJmol﹣1．

热化学方程式为：②SO2（g）+1/2O2（g）SO3（g）△H2=﹣99 KJmol﹣1 ；

依据盖斯定律，②+①得到：③S（s）+O2（g）=SO3（g）△H=（△H1+△H2）KJ/mol；

计算由S（s）生成3molSO3（g）③×3得到：

3 S（s）+9/2O2（g）=3SO3（g）△H=3（△H1+△H2）=﹣1185 KJmol﹣1，

故△H =1185 KJmol﹣1．

【解析】解：（1）因图中A、C分别表示反应物总能量、生成物总能量，B为活化能，反应热可表示为A、C活化能的大小之差，活化能的大小与反应热无关，催化剂改变反应速率通过参与反应过程，降低活化能实现，
所以答案是：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的历程使活化能E降低；（2）因1mol SO2（g）氧化为1mol SO3的△H=﹣99kJmol﹣1 ， 图象中的能量变化是反应2SO2（g）+O2（g）2SO3（g）反应过程的能量变化；所以2molSO2（g）氧化为2molSO3的△H=﹣198kJmol﹣1 ， 则2SO2（g）+O2（g）=2SO3（g）△H=﹣198KJmol﹣1 ， 所以答案是：﹣198；（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反应的化学方程式为：SO2+V2O5=SO3+2VO2；四价钒化合物再被氧气氧化，依据化合价变化和氧化还原反应分析得到反应的化学方程式为：4VO2+O2=2V2O5 ， 所以答案是：SO2+V2O5=SO3+2VO2 4VO2+O2=2V2O5；（4）反应的化学方程式为：2SO2（g）+O2（g）2SO3（g），反应速率之比等于系数之比，v（SO2）：v（O2）：v（SO3）=2：1：2，反应速率υ（SO2）为0.05molL﹣1min﹣1 ， 依据比例计算得到v（O2）=0.025mol/Lmin；v（SO3）=0.05molL﹣1min﹣1 ，
所以答案是：0.025；0.05；（5）单质硫的燃烧热为296kJmol﹣1 ， 热化学方程式为：①S（s）+O2（g）=SO2（g）△H1=﹣296 KJmol﹣1 ， 已知1mol SO2（g）氧化为1mol SO3的△H=﹣99kJmol﹣1 ． 热化学方程式为：
②SO2（g）+1/2O2（g）SO3（g）△H2=﹣99 KJmol﹣1 ；依据盖斯定律，②+①得到：③S（s）+O2（g）=SO3（g）△H=（△H1+△H2）KJ/mol；计算由S（s）生成3molSO3（g）③×3得到：
3 S（s）+9/2O2（g）=3SO3（g）△H=3（△H1+△H2）=﹣1185 KJmol﹣1 ， 所以答案是：﹣1185 KJmol﹣1 ．