Question

2SO₂（g）+O₂（g）=2SO₃（g）反應(yīng)過(guò)程的能量變化如圖所示．已知1mol SO₂（g）氧化為1mol SO₃的△H=-99kJ?mol^-1．請(qǐng)回答下列問(wèn)題：
（1）圖中A、C分別表示

反應(yīng)物能量

、

生成物能量

，E的大小對(duì)該反應(yīng)的反應(yīng)熱有無(wú)影響？

無(wú)

．（填“有”或“無(wú)”）該反應(yīng)通常用V₂O₅作催化劑，加V₂O₅會(huì)使圖中B點(diǎn)升高還是降低？

降低

，理由是

因?yàn)榇呋瘎└淖兞朔磻?yīng)的歷程使活化能E降低

；
（2）圖中△H=

-198

KJ?mol^-1；
（3）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．寫出該催化循環(huán)機(jī)理的化學(xué)方程式

SO₂+V₂O₅=SO₃+2VO₂

；

4VO₂+O₂=2V₂O₅

．
（4）如果反應(yīng)速率υ（SO₂）為0.05mol?L^-1?min^-1，則υ（O₂）=

0.025

mol?L^-1?min^-1
（5）已知單質(zhì)硫的燃燒熱為296KJ?mol^-1，計(jì)算由S（s）生成3molSO₃（g）的△H=

-1185 KJ?mol^-1

．

Answer 1

分析：（1）反應(yīng)物總能量大于生成物總能量，為放熱反應(yīng)，加入催化劑，活化能減小，反應(yīng)反應(yīng)熱不變；
（2）根據(jù)反應(yīng)2SO₂（g）+O₂（g）=2SO₃（g）結(jié)合1mol SO₂（g）氧化為1mol SO₃的△H=-99kJ?mol^-1計(jì)算反應(yīng)熱；
（3）根據(jù)反應(yīng)物和生成物確定反應(yīng)的歷程；
（4）反應(yīng)速率之比等于化學(xué)計(jì)量數(shù)之比；
（5）利用蓋斯定律計(jì)算．

解答：解：（1）因圖中A、C分別表示反應(yīng)物總能量、生成物總能量，B為活化能，反應(yīng)熱可表示為A、C活化能的大小之差，活化能的大小與反應(yīng)熱無(wú)關(guān)，加入催化劑，活化能減小，反應(yīng)反應(yīng)熱不變，
故答案為：反應(yīng)物能量；生成物能量；無(wú)；降低；因?yàn)榇呋瘎└淖兞朔磻?yīng)的歷程使活化能E降低；
（2）因1mol SO₂（g）氧化為1mol SO₃的△H=-99kJ?mol^-1，所以2molSO₂（g）氧化為2molSO₃的△H=-198kJ?mol^-1，
則2SO₂（g）+O₂（g）=2SO₃（g）△H=-198KJ?mol^-1，故答案為：-198；
（3）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，則反應(yīng)的相關(guān)方程式為SO₂+V₂O₅=SO₃+2VO₂；4VO₂+O₂=2V₂O₅，
故答案為：SO₂+V₂O₅=SO₃+2VO₂；4VO₂+O₂=2V₂O₅；
（4）反應(yīng)速率之比等于化學(xué)計(jì)量數(shù)之比，則υ（O₂）=

1

2

υ（SO₂）=

1

2

×0.05mol?L^-1?min^-1=0.025mol?L^-1?min^-1，
故答案為：0.025；
（5）已知①S（s）+O₂（g）=SO₂（g）△H₁=-296 KJ?mol^-1，②SO₂（g）+

1

2

O₂（g）=SO₃（g）△H₂=-99 KJ?mol^-1；
則利用蓋斯定律將①×3+②×3可得3 S（s）+

9

2

O₂（g）=3SO₃（g）△H₃=3×（△H₁+△H₂）=-1185 KJ?mol^-1，
故答案為：-1185 KJ?mol^-1．

點(diǎn)評(píng)：本題綜合考查反應(yīng)熱與焓變，為高考常見題型，側(cè)重于學(xué)生的分析能力和計(jì)算能力的考查，注意催化劑對(duì)反應(yīng)的影響以及蓋斯定律的應(yīng)用．