题目内容
【题目】2SO2(g)+O2(g))2SO3(g)反应过程的能量变化如图所示,已知1molSO2(g)被氧化为1molSO3(g)的ΔH=-akJ/mol(a﹥0)。回答下列问题:
(1)图中A表示:__,E的大小对该反应的反应热ΔH__(填“是”或“否”)有影响。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”),理由是__。
(2)图中ΔH=__kJ/mol。
(3)在一定温度下,将2molSO2和1molO2放在一密闭容器中,在催化剂作用下充分反应。测得反应放出的热量__(填“等于”、“大于”或“小于”)2akJ。
(4)V2O5的催化循环机理可能为:V2O5氧化SO2时,自己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:
①__;②4VO2+O2=2V2O5
(5)已知固态单质硫的燃烧热为bkJ/mol,计算由S(s)生成3molSO3(g)的ΔH=___。
【答案】反应物总能量或2molSO2和1molO2的总能量 否 降低 催化剂能降低反应所需的活化能 -2a 小于 V2O5+SO2=2VO2+SO3 -3(a+b)kJ/mol
【解析】
(1)反应2SO2(g)+O2(g)=2SO3(g)为放热反应,则反应物总能量大于生成物总能量,E为活化能,反应热为活化能之差,活化能对反应热无影响,加入催化剂,改变了反应历程,活化能降低;
(2)由1molSO2(g)氧化为1molSO3(g)的ΔH=-98kJ/mol计算2SO2(g)+O2(g)=2SO3(g)ΔH的值;
(3)可逆反应,不会都转化完;
(4)由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写出反应的化学方程式;
(5)根据盖斯定律计算由S(s)生成3molSO3(g)的ΔH值。
(1)1molSO2(g)氧化为1molSO3(g)的ΔH=-akJ/mol,说明反应2SO2(g)+O2(g)=2SO3(g)为放热反应,则反应物总能量大于生成物总能量,E为活化能,反应热为活化能之差,活化能对反应热无影响,加入催化剂,改变了反应历程,活化能降低,故答案为:反应物总能量;否;降低;催化剂能降低反应所需的活化能;
(2)已知1molSO2(g)氧化为1molSO3(g)的ΔH=-akJ/mol,则2SO2(g)+O2(g)=2SO3(g)ΔH=-2akJ/mol,故答案为:-2a;
(3) 2molSO2和1molO2完全反应,放出热量2akJ,但该反应为可逆反应,不会完全进行,放出热量小于2akJ,故答案为:小于;
(4)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,相关反应为SO2+V2O5=SO3+2VO2,故答案为:SO2+V2O5=SO3+2VO2;
(5)单质硫的燃烧热为bkJ/mol,热化学方程式为:①S(s)+O2(g)=SO2(g)ΔH=-bkJ/mol,②2SO2(g)+O2(g)=2SO3(g)ΔH=-2akJ/mol,依据盖斯定律①×2+②得到2S(s)+3O2(g)=2SO3(g)ΔH=-bkJ/mol×2+(-2akJ/mol)=-2(a+b)kJ/mol,则由S(s)生成3molSO3(g)的ΔH=-2(a+b)kJ/mol×3/2=-3(a+b)kJ/mol,故答案为:-3(a+b)kJ/mol。
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