Question

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，計算由S(s)生成3 molSO₃(g)的△H   （要求計算過程）。

Answer 1

（1）反應物能量  生成物能量  （2）無  降低  因為催化劑改變了反應的歷程使活化能E降低  （3）-198  (4) SO₂ +V₂O₅=SO₃+2VO₂  4VO₂+ O₂=2V₂O₅   (4)0.025  0.05

(5) S(s)+O₂(g) =2SO₂(g)△H₁=-296 KJ·mol^-1 , SO₂(g)+1/2O₂(g) =SO₃(g) △H₂=-99 KJ·mol^-1 

3 S(s)+9/2O₂(g)=3SO₃(g) △H=3(△H₁+△H₂)=-1185 KJ·mol^-1 

解析:

(1)本小題考查反應物總能量高于生成物總能量為放熱反應，可得到A和C所表示的意義，E為活化能與反應熱無關，但是用催化劑可以降低活化能；（2）圖中表示的是2molSO2的反應，因此△H=-99×2KJ·mol^-1；（3）依題意即可寫出：SO₂ +V₂O₅=SO₃+2VO₂  4VO₂+ O₂=2V₂O₅；（4）依據速率之比等于化學計量數之比