Question

2SO₂(g)＋O₂(g)2SO₃(g)反應過程的能量變化如圖所示。

已知1 mol SO₂(g)氧化為1 mol SO₃(g)的ΔH＝－99 kJ·mol^－1。
請回答下列問題：
圖中A、C分別表示________________、________________，
E的大小對該反應的反應熱有無影響？______________。
(2)圖中ΔH＝____________ kJ·mol^－1；
(3) 反應速率v(SO₂)為0.05 mol · L^－1 · min^－1，則v(O₂)＝____________mol · L^－1 · min^－1、
v(SO₃)＝____________mol · L^－1 · min^－1；
(4) 已知單質硫的燃燒熱為296 kJ·mol^－1，計算由S(s)生成3 mol SO₃(g)的ΔH=________。

Answer 1

(1)反應物能量 生成物能量 沒有影響  (2)－198  (3) 0.025  0.05
(4)－1185kJ·mol^－1

試題分析：(1)有圖可以知道，A為反應物能量，B為生成中間物的能量，C為生成物能量，且E的大小對該反應的反應熱沒有影響，但是對反應速率有影響，(2)中，1 mol SO₂(g)氧化為1 mol SO₃(g)的ΔH＝－99 kJ·mol^－1，所以2SO₂(g)＋O₂(g)2SO₃(g)的
ΔH＝－198 _mol · L^－1 · min^－1；(3)v(SO₂)為0.05 mol · L^－1 · min^－1，v(O₂)＝0.05/mol · L^－1 · min^－12="0.025mol" · L^－1 · min^－1、v(SO₃)＝ v(SO₂)="0.05" mol · L^－1 · min^－1，(4)又S(s)生成 SO₃(g)，要經過兩部，一步是S(s)生成SO₂(g)，一步是SO₂(g)氧化為1 mol SO₃(g)，
即S(s)＋O₂(g)SO₂(g)   ΔH₁="-296" kJ·mol^－1，
2SO₂(g)＋O₂(g)2SO₃(g)ΔH₂＝－99 kJ·mol^－1，即由S(s)生成3 mol SO₃(g)的
ΔH=ΔH₁×3+1.5ΔH₂=（-296×3+1.5×－99 ）kJ·mol^－1=－1185kJ·mol^－1。
點評：本題考查了化學反應速率以及蓋斯定律，前面的題目比較容易，最后一個空有一定的難度，特別是很多學生認為硫可以一步轉化為三氧化硫。