Question

2SO₂（g）+O₂（g）=2SO₃（g）反应过程的能量变化如图所示．已知1mol SO₂（g）氧化为1mol SO₃的△H=-99kJ?mol^-1．请回答下列问题：
（1）图中A、C分别表示

反应物能量

、

生成物能量

，E的大小对该反应的反应热有无影响？

无

．（填“有”或“无”）该反应通常用V₂O₅作催化剂，加V₂O₅会使图中B点升高还是降低？

降低

，理由是

因为催化剂改变了反应的历程使活化能E降低

；
（2）图中△H=

-198

KJ?mol^-1；
（3）V₂O₅的催化循环机理可能为：V₂O₅氧化SO₂时，自身被还原为四价钒化合物；四价钒化合物再被氧气氧化．写出该催化循环机理的化学方程式

SO₂+V₂O₅=SO₃+2VO₂

；

4VO₂+O₂=2V₂O₅

．
（4）如果反应速率υ（SO₂）为0.05mol?L^-1?min^-1，则υ（O₂）=

0.025

mol?L^-1?min^-1
（5）已知单质硫的燃烧热为296KJ?mol^-1，计算由S（s）生成3molSO₃（g）的△H=

-1185 KJ?mol^-1

．

Answer 1

分析：（1）反应物总能量大于生成物总能量，为放热反应，加入催化剂，活化能减小，反应反应热不变；
（2）根据反应2SO₂（g）+O₂（g）=2SO₃（g）结合1mol SO₂（g）氧化为1mol SO₃的△H=-99kJ?mol^-1计算反应热；
（3）根据反应物和生成物确定反应的历程；
（4）反应速率之比等于化学计量数之比；
（5）利用盖斯定律计算．

解答：解：（1）因图中A、C分别表示反应物总能量、生成物总能量，B为活化能，反应热可表示为A、C活化能的大小之差，活化能的大小与反应热无关，加入催化剂，活化能减小，反应反应热不变，
故答案为：反应物能量；生成物能量；无；降低；因为催化剂改变了反应的历程使活化能E降低；
（2）因1mol SO₂（g）氧化为1mol SO₃的△H=-99kJ?mol^-1，所以2molSO₂（g）氧化为2molSO₃的△H=-198kJ?mol^-1，
则2SO₂（g）+O₂（g）=2SO₃（g）△H=-198KJ?mol^-1，故答案为：-198；
（3）V₂O₅氧化SO₂时，自身被还原为四价钒化合物；四价钒化合物再被氧气氧化，则反应的相关方程式为SO₂+V₂O₅=SO₃+2VO₂；4VO₂+O₂=2V₂O₅，
故答案为：SO₂+V₂O₅=SO₃+2VO₂；4VO₂+O₂=2V₂O₅；
（4）反应速率之比等于化学计量数之比，则υ（O₂）=

1

2

υ（SO₂）=

1

2

×0.05mol?L^-1?min^-1=0.025mol?L^-1?min^-1，
故答案为：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；
则利用盖斯定律将①×3+②×3可得3 S（s）+

9

2

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

点评：本题综合考查反应热与焓变，为高考常见题型，侧重于学生的分析能力和计算能力的考查，注意催化剂对反应的影响以及盖斯定律的应用．