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（g）的△H=-99kJ/mol．
请回答下列问题：
（1）E的大小对该反应的反应热有无影响？

 

．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？

 

；
（2）图中△H=

 

kJ/mol；
（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

 

；

 

；
（4）如果反应速率v（SO₂）为0.05mol/（L?min），则v（O₂）=

 

mol/（L?min）、v（SO₃）=

 

mol/（L?min）；
（5）已知S （s）+O₂（g）?2SO₂（g）△H=-296kJ/mol，计算由S（s）生成3mol SO₃（g）的△H

 

．

Answer 1

考点：反应热和焓变,有关反应热的计算,反应速率的定量表示方法

专题：化学反应中的能量变化

分析：（1）反应热等于生成物能量和与反应物能量和的差值；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，E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：没有影响；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，υ（SO₂）=υ（SO₃）
故答案为：0.025；0.05；
（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．