Question

2．2SO₂（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） 在反應(yīng)中被氧化為1mol SO₃（g） 的△H=-99kJ/mol．回答下列問(wèn)題：
（1）圖中A分別表示反應(yīng)物總能量，E的大小對(duì)該反應(yīng)的反應(yīng)熱有無(wú)影響，該反應(yīng)通常用V₂O₅作催化劑，加V₂O₅會(huì)使圖中B點(diǎn)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，不改變化學(xué)平衡反應(yīng)熱不變．
（2）圖中△H=-198KJ•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)釩化合物再被氧化氧化，寫出該催化循環(huán)機(jī)理的化學(xué)方程式：
①SO₂+V₂O₅═SO₃+2VO₂
②4VO₂+O₂═2V₂O₅
（4）已知單質(zhì)硫的燃燒熱為-296kJ/mol，計(jì)算由S（s）生成3mol SO₃（g）的△H=-1185kJ/mol．

Answer 1

分析 （1）圖象分析可知，A、C分別表示反應(yīng)物總能量的生成物總能量，E為活化能，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；
（2）根據(jù)參加反應(yīng)SO₂的物質(zhì)的量之比等于對(duì)應(yīng)的△H之比計(jì)算；
（3）根據(jù)題干中的信息，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，結(jié)合化學(xué)方程式的原子守恒書寫；
（4）根據(jù)單質(zhì)硫的燃燒熱以及1mol SO₂（g）氧化為1mol SO₃的反應(yīng)熱化學(xué)方程式，利用蓋斯定律來(lái)計(jì)算所需熱化學(xué)方程式計(jì)算得到反應(yīng)的焓變；

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，E為活化能，反應(yīng)熱可表示為A、C能量的大小之差，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)物總能量；無(wú)；因?yàn)榇呋瘎└淖兞朔磻?yīng)的歷程使活化能E降低，不改變化學(xué)平衡反應(yīng)反應(yīng)熱不變；
（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：-198KJ•mol^-1；
（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生成V₂O₅，該催化循環(huán)機(jī)理的化學(xué)方程式為：SO₂+V₂O₅═SO₃+2VO₂，4VO₂+O₂═2V₂O₅；
故答案為：SO₂+V₂O₅═SO₃+2VO₂；
（4）因單質(zhì)硫的燃燒熱為296kJ•mol^-1，則S（s）+O₂（g）=SO₂（g）△H=-296kJ•mol^-1，
而 1mol SO₂（g）氧化為1mol SO₃的△H=-99kJ•mol^-1，則SO₂（g）+$\frac{1}{2}$O₂（g）=SO₃（g）△H=-99kJ•mol^-1，
由蓋斯定律可得：S（s）+$\frac{3}{2}$O₂（g）=SO₃（g）△H=-296kJ•mol^-1+（-99kJ•mol^-1_）=-395kJ•mol^-1，
所以S（s）生成3mol SO₃（g）的△H為-395kJ•mol^-1×3=-1185 kJ•mol^-1，
故答案為：-1185．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了反應(yīng)能量的變化關(guān)系分析判斷，運(yùn)用蓋斯定律進(jìn)行反應(yīng)熱的計(jì)算，催化劑對(duì)反應(yīng)的影響和實(shí)質(zhì)，熱化學(xué)方程式的書寫原則，題目難度中等，注意活化能與反應(yīng)熱的關(guān)系．