Question

（12分） 2SO₂(g)＋O₂(g)?? 2SO₃(g)，反应过程的能量变化如图所示。已知1 mol SO₂(g)氧化为1 mol SO₃(g)的ΔH＝－99 kJ/mol。

请回答下列问题：

(1) 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？             ；(2)图中ΔH＝          kJ/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                           ；

                                                                       ；

(4)如果反应速率v(SO₂)为0.05mol/(L·min)，则

v(O₂)＝        mol/(L·min)、v(SO₃)＝       mol/(L·min)；

(5)已知S (s)＋O₂(g)??SO₂(g) ΔH＝－296 kJ/mol，计算由S(s)生成3 mol SO₃(g)的ΔH         。

 

Answer 1

(1)没有影响　降低

(2)－198  (3)SO₂＋V₂O₅===SO₃＋2VO_2,4VO₂＋O₂===2V₂O₅  (4)0.025　0.05 

(5)－1 185kJ/mol

解析:（1）由图像可知E代表活化能，和反应热无关。催化剂能降低反应的活化能，从而加快反应速率。

（2）1 mol SO₂(g)氧化为1 mol SO₃(g)的ΔH＝－99 kJ/mol，而方程式中二氧化硫是2mol，所以ΔH＝－198 kJ/mol.

（3）根据所给元素化合价的变化可写出反应的方程式，SO₂＋V₂O₅===SO₃＋2VO_2,4VO₂＋O₂===2V₂O₅  。

（4）因为化学反应速率之比是相应的化学计量数之比，所以v(O₂)＝0.025mol/(L·min)、v(SO₃)＝0.05mol/(L·min).

（5）考查盖斯定律的应用。由反应① 2SO₂(g)＋O₂(g)2SO₃(g)  ΔH＝－198 kJ/mol和②S (s)＋O₂(g)SO₂(g)   ΔH＝－296 kJ/mol联立即①＋②×2得2S(s)＋3O₂(g)2SO₃(g)   ΔH＝－790 kJ/mol，所以由S(s)生成3 mol SO₃(g)的ΔH＝。