Question

【題目】2SO2(g)＋O2(g))2SO3(g)反應(yīng)過程的能量變化如圖所示，已知1molSO2(g)被氧化為1molSO3(g)的ΔH=－akJ/mol(a﹥0)。回答下列問題：

（1）圖中A表示：__，E的大小對該反應(yīng)的反應(yīng)熱ΔH__(填“是”或“否”)有影響。該反應(yīng)通常用V2O5作催化劑，加V2O5會使圖中B點(diǎn)__(填“升高”或“降低”)，理由是__。

（2）圖中ΔH=__kJ/mol。

（3）在一定溫度下，將2molSO2和1molO2放在一密閉容器中，在催化劑作用下充分反應(yīng)。測得反應(yīng)放出的熱量__(填“等于”、“大于”或“小于”)2akJ。

（4）V2O5的催化循環(huán)機(jī)理可能為：V2O5氧化SO2時，自己被還原為四價釩化合物；四價釩化合物再被氧氣氧化。寫出該催化循環(huán)機(jī)理的化學(xué)方程式：

①__；②4VO2＋O2=2V2O5

（5）已知固態(tài)單質(zhì)硫的燃燒熱為bkJ/mol，計(jì)算由S(s)生成3molSO3(g)的ΔH=___。

Answer 1

【答案】反應(yīng)物總能量或2molSO2和1molO2的總能量 否 降低 催化劑能降低反應(yīng)所需的活化能 -2a 小于 V2O5＋SO2=2VO2＋SO3 -3(a＋b)kJ/mol

【解析】

(1)反應(yīng)2SO2（g）+O2（g）=2SO3（g）為放熱反應(yīng)，則反應(yīng)物總能量大于生成物總能量，E為活化能，反應(yīng)熱為活化能之差，活化能對反應(yīng)熱無影響，加入催化劑，改變了反應(yīng)歷程，活化能降低；

(2)由1molSO2（g）氧化為1molSO3（g）的ΔH=-98kJ/mol計(jì)算2SO2（g）+O2（g）=2SO3（g）ΔH的值；

(3)可逆反應(yīng)，不會都轉(zhuǎn)化完；

(4)由V2O5氧化SO2時，自身被還原為四價釩化合物；四價釩化合物再被氧氣氧化為V2O5寫出反應(yīng)的化學(xué)方程式；

(5)根據(jù)蓋斯定律計(jì)算由S(s)生成3molSO3(g)的ΔH值。

(1)1molSO2（g）氧化為1molSO3（g）的ΔH=-akJ/mol，說明反應(yīng)2SO2（g）+O2（g）=2SO3（g）為放熱反應(yīng)，則反應(yīng)物總能量大于生成物總能量，E為活化能，反應(yīng)熱為活化能之差，活化能對反應(yīng)熱無影響，加入催化劑，改變了反應(yīng)歷程，活化能降低，故答案為：反應(yīng)物總能量；否；降低；催化劑能降低反應(yīng)所需的活化能；

(2)已知1molSO2（g）氧化為1molSO3（g）的ΔH=-akJ/mol，則2SO2（g）+O2（g）=2SO3（g）ΔH=-2akJ/mol，故答案為：-2a；

(3) 2molSO2和1molO2完全反應(yīng)，放出熱量2akJ，但該反應(yīng)為可逆反應(yīng)，不會完全進(jìn)行，放出熱量小于2akJ，故答案為：小于；

(4)V2O5氧化SO2時，自身被還原為四價釩化合物；四價釩化合物再被氧氣氧化為V2O5，相關(guān)反應(yīng)為SO2+V2O5=SO3+2VO2，故答案為：SO2+V2O5=SO3+2VO2；

(5)單質(zhì)硫的燃燒熱為bkJ/mol，熱化學(xué)方程式為：①S（s）+O2（g）=SO2（g）ΔH=-bkJ/mol，②2SO2（g）+O2（g）=2SO3（g）ΔH=-2akJ/mol，依據(jù)蓋斯定律①×2+②得到2S（s）+3O2（g）=2SO3（g）ΔH=-bkJ/mol×2+（-2akJ/mol）=-2(a+b)kJ/mol，則由S（s）生成3molSO3（g）的ΔH=-2(a+b)kJ/mol×3/2=-3(a＋b)kJ/mol，故答案為：-3(a＋b)kJ/mol。