Question

（2009?遼寧）2SO₂（g）+O₂（g）?2SO₃（g）反應(yīng)過程的能量變化如圖所示．已知1mol SO₂（g）氧化為1mol SO₃的△H=-99kJ?mol^-1．
請回答下列問題：
（1）圖中A、C分別表示

反應(yīng)物能量

、

生成物能量

，E的大小對該反應(yīng)的反應(yīng)熱有無影響？

無

．該反應(yīng)通常用V₂O₅作催化劑，加V₂O₅會使圖中B點升高還是降低？

降低

，理由是

因為催化劑改變了反應(yīng)的歷程使活化能E降低

；
（2）圖中△H=

-198

kJ?mol^-1；
（3）V₂O₅的催化循環(huán)機理可能為：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．寫出該催化循環(huán)機理的化學(xué)方程式

SO₂+V₂O₅=SO₃+2VO₂ 4VO₂+O₂=2V₂O₅

；
（4）如果反應(yīng)速率υ（SO₂）為0.05mol?L^-1?min^-1，則υ（O₂）=

0.025

mol?L^-1?min^-1、υ（SO₃）=

0.05

mol?L^-1?min^-1；
（5）已知單質(zhì)硫的燃燒熱為296kJ?mol^-1，計算由S（s）生成3molSO₃（g）的△H

=-1185 KJ?mol^-1

（要求計算過程）．

Answer 1

分析：（1）A、C分別表示反應(yīng)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(yīng)熱無關(guān)；催化劑改變反應(yīng)速率通過參與反應(yīng)過程，降低活化能實現(xiàn)；
（2）根據(jù)參加反應(yīng)SO₂的物質(zhì)的量之比等于對應(yīng)的△H之比；
（3）依據(jù)催化劑的循環(huán)機理分析反應(yīng)物和生成物結(jié)合原子守恒書寫化學(xué)方程式；
（4）依據(jù)化學(xué)反應(yīng)速率之比等于系數(shù)之比計算得到5；
（5）依據(jù)燃燒熱的概念和熱化學(xué)方程式，結(jié)合蓋斯定律計算得到．

解答：解：（1）因圖中A、C分別表示反應(yīng)物總能量、生成物總能量，B為活化能，反應(yīng)熱可表示為A、C活化能的大小之差，活化能的大小與反應(yīng)熱無關(guān)，催化劑改變反應(yīng)速率通過參與反應(yīng)過程，降低活化能實現(xiàn)，
故答案為：反應(yīng)物總能量；生成物總能量；無；降低；因為催化劑改變了反應(yīng)的歷程使活化能E降低；
（2）因1mol SO₂（g）氧化為1mol SO₃的△H=-99kJ?mol^-1，圖象中的能量變化是反應(yīng)2SO₂（g）+O₂（g）?2SO₃（g）反應(yīng)過程的能量變化；所以2molSO₂（g）氧化為2molSO₃的△H=-198kJ?mol^-1，則2SO₂（g）+O₂（g）=2SO₃（g）△H=-198KJ?mol^-1，故答案為：-198；
（3）V₂O₅的催化循環(huán)機理可能為：V₂O₅氧化SO₂時，自身被還原為四價釩化合物反應(yīng)的化學(xué)方程式為：SO₂+V₂O₅=SO₃+2VO₂；四價釩化合物再被氧氣氧化，依據(jù)化合價變化和氧化還原反應(yīng)分析得到反應(yīng)的化學(xué)方程式為：4VO₂+O₂=2V₂O₅，故答案為：SO₂+V₂O₅=SO₃+2VO₂  4VO₂+O₂=2V₂O₅；
（4）反應(yīng)的化學(xué)方程式為：2SO₂（g）+O₂（g）?2SO₃（g），反應(yīng)速率之比等于系數(shù)之比，v（SO₂）：v（O₂）：v（SO₃）=2：1：2，反應(yīng)速率υ（SO₂）為0.05mol?L^-1?min^-1，依據(jù)比例計算得到v（O₂）=0.025mol/L?min；v（SO₃）=0.05mol?L^-1?min^-1，
故答案為：0.025；0.05；
（5）單質(zhì)硫的燃燒熱為296kJ?mol^-1，熱化學(xué)方程式為：①S（s）+O₂（g）=SO₂（g）△H₁=-296 KJ?mol^-1，已知1mol SO₂（g）氧化為1mol SO₃的△H=-99kJ?mol^-1．熱化學(xué)方程式為：
②SO₂（g）+1/2O₂（g）?SO₃（g）△H₂=-99 KJ?mol^-1 ；依據(jù)蓋斯定律，②+①得到：③S（s）+O₂（g）=SO₃（g）△H=（△H₁+△H₂）KJ/mol；計算由S（s）生成3molSO₃（g）③×3得到：
3 S（s）+9/2O₂（g）=3SO₃（g）△H=3（△H₁+△H₂）=-1185 KJ?mol^-1，故答案為：-1185 KJ?mol^-1．

點評：本題考查了物質(zhì)反應(yīng)過程中的能量變化分析判斷，催化劑的作用原因，化學(xué)反應(yīng)速率的計算應(yīng)用，熱化學(xué)方程式的書寫，燃燒熱的概念應(yīng)用，蓋斯定律的計算應(yīng)用，題目難度中等．