Question

13．2SO₂（g）+O₂（g）═2SO₃（g）反應過程的能量變化如圖所示，已知1mol SO₂（g） 被氧化為1mol SO₃（g）的△H=-99kJ/mol．回答下列問題：
（1）E的大小對該反應的反應熱有無影響？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？降低，理由是催化劑改變了反應歷程，使活化能E降低．
（3）V₂O₅的催化循環(huán)機理可能為：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)機理的化學方程式：SO₂+V₂O₅═SO₃+2VO₂、4VO₂+O₂═2V₂O₅．
（4）已知單質(zhì)硫的燃燒熱為296kJ/mol，寫出S（s）與O₂生成 SO₃（g）的熱化學方程式：S（s）+$\frac{3}{2}$O₂（g）═SO₃（g）△H=-395kJ/mol．

Answer 1

分析 （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(guān)；
（2）催化劑能夠降低反應的活化能，不影響反應物和生成物能量高低；
（3）V₂O₅氧化SO₂時，自己被還原為四價釩化合物，還生成三氧化硫；四價釩化合物再被氧氣氧化生成V₂O₅；
（4）單質(zhì)硫的燃燒熱為296kJ/mol，則S（s）+O₂（g）═SO₂（g）△H=-296kJ/mol①；1mol SO₂（g） 被氧化為1mol SO₃（g）的△H=-99kJ/mol，則SO₂（g）+$\frac{1}{2}$O₂（g）═SO₃（g）△H=-99kJ/mol②，由蓋斯定律可知，①+②可得S（s）+$\frac{3}{2}$O₂（g）═SO₃（g）．

解答 解：（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，反應熱可表示為A、C活化能的大小之差，活化能的大小與反應熱無關(guān)，則E的大小對該反應的反應熱無影響，
故答案為：無影響；
（2）催化劑能夠降低反應的活化能，不影響反應物和生成物能量高低，催化劑改變了反應歷程，使活化能E降低，則B點降低，
故答案為：降低；催化劑改變了反應歷程，使活化能E降低；
（3）V₂O₅氧化SO₂時，自己被還原為四價釩化合物，還生成三氧化硫；四價釩化合物再被氧氣氧化生成V₂O₅，該催化循環(huán)機理的化學方程式為SO₂+V₂O₅═SO₃+2VO₂、4VO₂+O₂═2V₂O₅，故答案為：SO₂+V₂O₅═SO₃+2VO₂、4VO₂+O₂═2V₂O₅；
（4）單質(zhì)硫的燃燒熱為296kJ/mol，則S（s）+O₂（g）═SO₂（g）△H=-296kJ/mol①；1mol SO₂（g） 被氧化為1mol SO₃（g）的△H=-99kJ/mol，則SO₂（g）+$\frac{1}{2}$O₂（g）═SO₃（g）△H=-99kJ/mol②，由蓋斯定律可知，①+②可得S（s）+$\frac{3}{2}$O₂（g）═SO₃（g），則S（s）+$\frac{3}{2}$O₂（g）═SO₃（g）△H=（△H₁+△H₂）=-395 kJ/mol，故答案為：S（s）+$\frac{3}{2}$O₂（g）═SO₃（g）△H=-395 kJ/mol．

點評 本題考查反應熱與焓變，為高頻考點，把握熱化學反應方程式的書寫、蓋斯定律的應用為解答的關(guān)鍵，側(cè)重分析與應用能力的考查，題目難度不大．