Question

【題目】2SO2(g)+O2(g) =2SO3(g)反應過程的能量變化如圖所示。已知1mol SO2(g)氧化為1mol SO3的 ΔH=—99kJ·mol-1.請回答下列問題：

（1）圖中A、C分別表示 、 ，

E的大小對該反應的反應熱有無影響？ 。該反應通常用V2O5作催化劑，加V2O5會使圖中B點升高還是降低？ ，理由是

（2）圖中△H= KJ·mol-1；

（3）V2O5的催化循環機理可能為：V2O5氧化SO2時，自身被還原為四價釩化合物；四價釩化合物再被氧氣氧化。寫出該催化循環機理的化學方程式：

、

；

（4）如果反應速率υ（SO2）為0.05 mol·L-1·min-1

,則υ（O2）= mol·L-1·min-1、

υ(SO3)= mol·L-1·min-1；

（5）已知單質硫的燃燒熱為296 KJ·mol-1，求由S(s)生成3 molSO3(g)的△H= 。

Answer 1

【答案】(1)沒有影響 降低

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

(5)－1 185 kJ/mol

【解析】

（1）由圖像可知E代表活化能，和反應熱無關。催化劑能降低反應的活化能，從而加快反應速率。

（2）1 mol SO2(g)氧化為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）根據所給元素化合價的變化可寫出反應的方程式，SO2＋V2O5===SO3＋2VO2,4VO2＋O2===2V2O5 。

（4）因為化學反應速率之比是相應的化學計量數之比，所以v(O2)＝0.025mol/(L·min)、v(SO3)＝0.05mol/(L·min).

（5）考查蓋斯定律的應用。由反應① 2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g) ΔH＝－198 kJ/mol和②S (s)＋O2(g)SO2(g) ΔH＝－296 kJ/mol聯立即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＝。