Question

【題目】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________(填“有”或“無”)影響；

(2)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________________________________________________________________________________；

(3)圖中ΔH＝________kJ·mol－1；

(4)已知單質硫的燃燒熱ΔH＝－296 kJ·mol－1，計算由S(s)生成1 mol SO3(g)的ΔH________(寫出計算過程)。

Answer 1

【答案】反應物總能量 生成物總能量 無 降低 催化劑(V2O5)改變了反應的歷程，使活化能E降低 －198 S(s)＋O2(g)===SO2(g)　ΔH1＝－296 kJ·mol－1，

SO2(g)＋1/2O2(g)===SO3(g)　ΔH2＝－99 kJ·mol－1，

S(s)＋3/2O2(g)===SO3(g)　ΔH＝ΔH1＋ΔH2＝－395 kJ·mol－1

【解析】

（1）A、C分別表示反應物總能量的生成物總能量，B為活化能，活化能的大小與反應熱無關；

（2）加入催化劑，活化能減小，反應反應熱不變；

（3）由1molSO2(g)氧化為1molSO3(g)的ΔH＝－99kJ·mol－1可知2SO2(g)＋O2(g)=2SO3(g) ΔH＝－198kJ·mol－1；

（4）單質硫的燃燒熱為296KJmol-1，所以熱化學方程式為：S（s）+O2（g）═SO2（g）△H=-296kJ/mol，利用蓋斯定理解答該題。

（1）因圖中A、C分別表示反應物總能量、生成物總能量，B為活化能，反應熱是A、C所具有的總能量之差，活化能的大小與反應熱無關，

故答案為：反應物總能量；生成物總能量；無。

（2）催化劑降低反應的活化能加快反應的速率，但不能改變反應熱，催化劑(V2O5)改變了反應的歷程，使活化能E降低；故答案為：降低，催化劑(V2O5)改變了反應的歷程，使活化能E降低。

（3）因為1molSO2(g)氧化為1molSO3(g)的ΔH＝－99kJ·mol－1，所以2molSO2(g)氧化為2molSO3(g)的ΔH＝－198kJ·mol－1，則2SO2(g)＋O2(g)=2SO3(g) ΔH＝－198kJ·mol－1，故答案為：－198。

（4）因單質硫的燃燒熱為296kJmol-1，則S（s）+O2（g）=SO2（g）△H=-296kJmol-1，

而1molSO2（g）氧化為1molSO3的△H=-99kJmol-1，則SO2（g）+1/2O2（g）=SO3（g）△H=-99kJmol-1，由蓋斯定律可得：S（s）+3/2O2（g）=SO3（g）△H=-296kJmol-1+（-99kJmol-1）=-395kJmol-1，

故答案為：S(s)＋O2(g)=SO2(g) ΔH1＝－296kJ·mol－1，SO2(g)＋1/2O2(g)=SO3(g) ΔH2＝－99kJ·mol－1，S(s)＋3/2O2(g)=SO3(g) ΔH＝ΔH1＋ΔH2＝－395 kJ·mol－1。