Question

（10分）2SO₂(g)+O₂(g)2SO₃(g)反應過程的能量變化如圖所示。已知1 mol SO₂(g)氧化為1 mol SO₃(g)的ΔH="-99" kJ·mol^-1

請回答下列問題：
（1）圖中A、C分別表示_________、_________，E的大小對該反應的反應熱有無影響？_________。該反應通常用V₂O₅作催化劑，加V₂O₅會使圖中B點升高還是降低？_________，理由是__________________；
（2）圖中ΔH=_________kJ·mol^-1；
（3）V₂O₅的催化循環機理可能為：V₂O₅氧化SO₂時，自身被還原為四價釩氧化物VO₂；四價釩氧化物再被氧氣氧化。寫出該催化循環機理的化學方程式_____________________________；
（4）已知單質硫的燃燒熱為296 kJ·mol^-1，計算由S(s)生成3mol SO₃(g)的ΔH_______(要求計算過程)。

Answer 1

（1）反應物能量 生成物能量 沒有影響 降低 因為催化劑改變了反應歷程，使活化能E降低 （2）-198（3）SO₂+V₂O₅===SO₃+2VO₂ 4VO₂+O₂===2V₂O₅
（4）  S(s)+O₂(g) === SO₂(g) ΔH₁="-296" kJ·mol^-1①
SO₂(g)+1/2 O₂(g) === SO₃(g) ΔH₂="-99" kJ·mol^-1②
①×3+②×3得
3S(s)+9/2 O₂(g) ===3SO₃(g) ΔH=(ΔH₁+ΔH₂)×3=-1185kJmol^-1

解析試題分析：（1）E表示活化能，反應熱只取決于反應物所具有的能量和生成物所具有的能量差，與活化能的大小無關；一般是催化劑改變反應的歷程，降低反應的活化能，使反應速率加快； （2）圖中表示2SO₂(g)+O₂(g)2SO₃(g)反應過程的能量變化，因為1 mol SO₂(g)氧化為1 mol SO₃(g)的ΔH="-99" kJ·mol^-1，故2mol時熱量也加倍，故為198；（3）催化劑反應前后質量和化學性質均不變，故V₂O₅氧化SO₂生成三氧化硫，自身被還原為四價釩氧化物VO₂，寫出化學方程式；四價釩氧化物再被氧氣氧化為V₂O₅，寫出化學方程式；（4）先寫出硫燃燒生成二氧化硫的化學方程式，再寫出二氧化硫生成三氧化硫的熱化學方程式，根據蓋斯定律計算可得。
考點：催化劑的作用、化學方程式的書寫、反應熱的計算等知識。