Question

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△H=-99kJ/mol．
请回答下列问题：
（1）图中E的大小对该反应的反应热有无影响

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

降低

．
（2）写出图中由A生成C的热化学反应方程式

2SO₂（g）+O₂（g）?2SO₃（g）△H=-198kJ/mol

．
（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

SO₂+V₂O₅═SO₃+2VO₂

、

4VO₂+O₂═2V₂O₅

．
（4）已知单质硫的燃烧热为296kJ/mol，计算由S（s）生成3mol SO₃（g）的△H=

-1185 kJ/mol

．

Answer 1

分析：（1）依据图象分析A为反应物总能量，C为生成物总能量，E为反应的活化能，催化剂只改变反应速率，不改反应热，改变反应历程，能降低反应的活化能；
（2）题干中的反应为2SO₂（g）+O₂（g）?2SO₃（g），反应过程的能量变化如图所示，说明是2mol二氧化硫完全氧化为三氧化硫时放出的热量，根据已知1mol SO₂（g）氧化为1mol SO₃（g）的△H=-99kJ/mol计算得到；
（3）根据题干中的信息，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，结合化学方程式的原子守恒书写；
（4）依据燃烧热概念写出热化学方程式，硫燃烧生成稳定氧化物二氧化硫；再根据二氧化硫催化氧化为三氧化硫的热化学方程式，结合盖斯定律计算得到．

解答：解：（1）图中A、C分别表示反应物能量，生成物能量，反应热是生成物总能量和反应物总能量之差，反应的活化能E的大小对该反应的反应热无影响，该反应加入催化剂会改变反应历程，降低活化能，但不改变反应热，
故答案为：无影响；降低；
（2）图中是反应2SO₂（g）+O₂（g）?2SO₃（g），的能量变化图象，依据1mol SO₂（g）氧化为1mol SO₃（g）的△H=-99kJ/mol．计算反应的焓变为：△H=-198KJ/L，热化学方程式为：2SO₂（g）+O₂（g）?2SO₃（g）△H=-198kJ/mol；
故答案为：2SO₂（g）+O₂（g）?2SO₃（g）△H=-198kJ/mol；
（3））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．该催化循环机理的化学方程式为：SO₂+V₂O₅═SO₃+2VO₂，4VO₂+O₂═2V₂O₅；
故答案为：SO₂+V₂O₅═SO₃+2VO₂，4VO₂+O₂═2V₂O₅；
（4）已知单质硫的燃烧热为296kJ/mol，是1mol硫完全燃烧生成稳定氧化物二氧化硫时放出的热量，则硫燃烧的热化学方程式为：①S（s）+O₂（g）═SO₂（g）△H=-296 kJ/mol；
二氧化硫催化氧化为二氧化硫的热化学方程式为：②2SO₂（g）+O₂（g）?2SO₃（g）△H=-198KJ/L；
依据盖斯定律计算得到①×2+②：2S（s）+3O₂（g）═2SO₃（g）△H=[-296×2+（-198）]=-790KJ/mol；
所以3mol S（s）生成3mol SO₃（g）的焓变=

3×790KJ/mol

2

=-1185 kJ/mol；
故答案为：-1185 kJ/mol；

点评：本题考查了反应能量的变化关系分析判断，催化剂对反应的影响和实质，热化学方程式的书写原则，盖斯定律的计算应用，题目难度中等．