Question

【題目】2SO2(g)+O2(g) =2SO3(g)反應(yīng)過(guò)程的能量變化如圖所示。請(qǐng)回答下列問(wèn)題：

（1）該反應(yīng)通常用V2O5作催化劑加快反應(yīng)的進(jìn)行，加V2O5會(huì)使圖中B點(diǎn)______（填“升高”或“降低”）。

（2）E的大小對(duì)該反應(yīng)的反應(yīng)熱有無(wú)影響且理由是_______。

（3）圖中A表示SO2(g)和O2(g) 的_________。圖中△H的意義是__________。

（4）V2O5的催化循環(huán)機(jī)理可能為：V2O5氧化SO2時(shí)，自身被還原為四價(jià)釩化合物，四價(jià)釩化合物再被氧氣氧化。寫(xiě)出該催化過(guò)程實(shí)際發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式__________；V2O5對(duì)該反應(yīng)進(jìn)行的程度有無(wú)影響 _____________

（5）如果反應(yīng)速率υ（SO2）為0.05 mol·L-1·min-1，則υ（O2）=________。

Answer 1

【答案】降低無(wú)影響，因?yàn)榉磻?yīng)熱△H=正反應(yīng)活化能-逆反應(yīng)活化能，△H是個(gè)差值總能量 2molSO2(g)與 1molO2完全反應(yīng)生成2molSO3(g)時(shí)，反應(yīng)放出的熱量V2O5+ SO2=SO3+2VO2 4VO2+O2=2 V2O5能夠加快反應(yīng)速率0.025 mol·L-1·min-1

【解析】

（1）該反應(yīng)為放熱反應(yīng)，反應(yīng)物的總能量高于生成物的總能量，則A為反應(yīng)物能量，C為生成物能量；該反應(yīng)通常用V2O5作催化劑加快反應(yīng)的進(jìn)行，加V2O5可改變反應(yīng)的歷程，降低活化能。

（2）反應(yīng)熱△H=正反應(yīng)活化能-逆反應(yīng)活化能，△H是個(gè)差值，因此E的大小對(duì)該反應(yīng)的反應(yīng)熱無(wú)影響。

（3）圖中A表示SO2(g)和O2(g) 的總能量，C為SO3(g)總能量；反應(yīng)熱△H意義是2molSO2(g)與 1molO2完全反應(yīng)生成2molSO3(g)時(shí)，反應(yīng)放出的熱量。

（4）V2O5為催化加，可以參加反應(yīng)，但是反應(yīng)前后質(zhì)量和化學(xué)性質(zhì)保持不變，但可以加快反應(yīng)速率，據(jù)題給信息進(jìn)行書(shū)寫(xiě)方程式。

（5）根據(jù)速率之比等于化學(xué)計(jì)量數(shù)之比可計(jì)算得υ（O2）。

（1）該反應(yīng)為放熱反應(yīng)，反應(yīng)物的總能量高于生成物的總能量，則A為反應(yīng)物能量，C為生成物能量；該反應(yīng)通常用V2O5作催化劑加快反應(yīng)的進(jìn)行，加V2O5可改變反應(yīng)的歷程，降低活化能。圖中B點(diǎn)會(huì)降低；正確答案：降低。

（2）反應(yīng)熱△H=正反應(yīng)活化能-逆反應(yīng)活化能，△H是個(gè)差值，因此E的大小對(duì)該反應(yīng)的反應(yīng)熱無(wú)影響；正確答案：無(wú)影響，因?yàn)榉磻?yīng)熱△H=正反應(yīng)活化能-逆反應(yīng)活化能，△H是個(gè)差值。

（3）圖中A表示反應(yīng)物SO2(g)和O2(g) 的總能量；圖中△H的意義是2molSO2(g)與 1molO2完全反應(yīng)生成2molSO3(g)時(shí)，反應(yīng)放出的熱量；正確答案：總能量；2molSO2(g)與 1molO2完全反應(yīng)生成2molSO3(g)時(shí)，反應(yīng)放出的熱量。

（4）根據(jù)題給信息可知：V2O5+ SO2=SO3+2VO2；4VO2+O2=2 V2O5；V2O5參加反應(yīng)，能夠加快該反應(yīng)的反應(yīng)速率，但是反應(yīng)前后質(zhì)量和化學(xué)性質(zhì)保持不變，它為該反應(yīng)的催化劑；正確答案：V2O5+ SO2=SO3+2VO2；4VO2+O2=2 V2O5；能夠加快反應(yīng)速率。

（5）如果反應(yīng)速率υ（SO2）為0.05 mol·L-1·min-1，根據(jù)速率之比等于化學(xué)計(jì)量數(shù)之比可計(jì)算得υ（O2）=1/2 v（SO2）=0.025 mol·L-1·min-1；正確答案：0.025 mol·L-1·min-1。