Question

【题目】2SO2(g)+O2(g)=2SO3(g)反应过程的能量变化如图所示。

（已知1molSO2(g)氧化为1molSO3(g)的△H=-99kJ·mol-1。）请回答下列问题：

（1）图中A、C分别表示____、____，E的大小对该反应的反应热____（填“有”或“无”）影响。该反应通常用V2O5作催化剂，加V2O5会使图中B点____（填“变大”、“变小”或“不变”）。

（2）图中ΔH=____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为V2O5。写也该催化循环机理的化学方程式____。

（4）已知单质硫的燃烧热为296kJ·mol-1，计算由S(s)生成3molSO3(g)的ΔH=____。

Answer 1

【答案】反应物能量 生成物能量 无影响 降低 -198kJ/mol SO2+V2O5=SO3+2VO2；4VO2+O2=2V2O5 -1185kJ/mol

【解析】

(1)1molSO2(g)氧化为1molSO3(g)的△H=-99kJmol-1，说明反应2SO2(g)+O2(g)=2SO3(g)为放热反应，则反应物总能量大于生成物总能量，加入催化剂，反应热不变；

(2)根据方程式计算反应热；

(3)根据反应物和生成物确定反应的方程式；

(4)根据燃烧热的定义计算反应热。

(1)图中A、C分别表示反应物总能量和生成物总能量。1mol SO2(g)氧化为1mol SO3(g)的△H=-99kJmol-1，说明反应2SO2(g)+O2(g)=2SO3(g)为放热反应，则反应物总能量大于生成物总能量，E为活化能，反应热为活化能之差，活化能对反应热无影响，加入催化剂，活化能降低，但不能改变反应物的总能量和生成物的总能量之差，反应热不变；

(2)已知1mol SO2(g)氧化为1mol SO3(g)的△H=-99kJmol-1，则2SO2(g)+O2(g)=2SO3(g)△H=-198kJmol-1；

(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为V2O5，相关反应为SO2+V2O5=SO3+2VO2、4VO2+O2=2V2O5；

(4)单质硫的燃烧热为296kJmol-1，则由S(s)生成1molSO3(g)的△H=-296kJmol-1-99kJmol-1=-395 kJmol-1，则由S(s)生成3molSO3(g)的ΔH=-395 kJmol-1×3=-1185kJ/mol。