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）如果反應速率υ（SO2）為0.05 mol·L-1·min-1，則υ（O2）=_________υ(SO3)=___________。

（4）已知單質硫的燃燒熱為296 kJ·mol-1，計算由S(s)生成3 molSO3(g)的△H（要求寫出計算過程）_______。

Answer 1

【答案】反應物總能量 生成物總能量 無影響 降低 催化劑改變反應歷程,降低活化能 E－198 0.025 mol·L-1·min-1 0.05 mol·L-1·min-1 △H=－1185kJ/mol

【解析】

（1）根據圖示，圖中A表示反應物能量，C表示生成物能量。E表示反應的活化能，反應熱只與反應物能量和生成物能量的相對大小有關，與活化能無關，E的大小對反應熱無影響。V2O5作催化劑，改變反應歷程，降低反應的活化能E，從而使圖中B點降低。

（2）1 mol SO2（g）氧化為1 mol SO3（g）的ΔH＝－99 kJ/mol，則反應2SO2（g）＋O2（g）2SO3（g）ΔH=－198kJ/mol，即圖中ΔH=－198kJ/mol。

（3）根據同一反應中不同物質表示的化學反應速率之比等于化學計量數之比可知，υ（O2）=0.5υ（SO2）=0.025mol/（L·min），υ（SO3）=υ（SO2）=0.05mol/（L·min）。

（4）單質硫的燃燒熱為296 kJ/mol，則表示S燃燒熱的熱化學方程式為①：S（s）+O2（g）=SO2（g）ΔH=－296kJ/mol；又因為②：2SO2（g）＋O2（g）2SO3（g）ΔH=－198kJ/mol，應用蓋斯定律可知①+②×0.5得，S（s）+3/2O2（g）=SO3（g）ΔH=（－296kJ/mol）+0.5×（－198kJ/mol）=－395kJ/mol；因此生成3molSO3（g）的ΔH=（－395kJ/mol）×3=－1185kJ/mol。