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(g)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__________（填“有”或“无”）影响。该反应通常用V2O5作催化剂，加V2O5会使图中B点______（填“升高”或“降低”），△H_____（填“变大”、“变小”或“不变”）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为V2O5。写出该催化循环机理的化学方程式_______________________________。

（4）已知单质硫的燃烧热为296KJ·mol-1，计算由S(s)生成3molSO3(g)的△H（写出计算过程）：________。

Answer 1

【答案】反应物总能量 生成物总能量 无 降低 不变 因为催化剂可以降低反应的活化能，但不能改变反应物的总能量和生成物的总能量之差，即不改变反应热 -198 SO2+ V2O5=SO3+2VO2 4VO2+O2=2V2O5 解：根据题意可写成下列两个热化学方程式：S(s)+O2(g) =SO2(g) △H1=－296kJ/mol SO2(g)+l/2O2(g) =SO3(g) △H2=－99kJ/mol 根据盖斯定律得：S(s)+3/2O2(g)=SO3(g) △H3=－395kJ/mol △H=3△H3 = —1185 kJ/mol

【解析】

(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，催化剂可以降低反应的活化能，但不能改变反应物的总能量和生成物的总能量之差，即不改变反应热，故答案为：反应物总能量；生成物总能量；无；降低；不变；因为催化剂可以降低反应的活化能，但不能改变反应物的总能量和生成物的总能量之差，即不改变反应热；

(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，故答案为：-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，故答案为：SO2+V2O5=SO3+2VO2 4VO2+O2=2V2O5；

(4)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，故答案为：-1185 kJmol-1。