Question

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（g）的△H=-99kJ/mol．
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？

沒有影響

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

降低

，理由是

因?yàn)榇呋瘎└淖兞朔磻?yīng)歷程，使活化能E降低

；
（2）圖中△H=

-198

kJ/mol；
（3）V₂O₅的催化循環(huán)機(jī)理可能為：V₂O₅氧化SO₂時(shí)，自身被還原為四價(jià)釩化合物；四價(jià)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

SO₂+V₂O₅═SO₃+2VO₂，4VO₂+O₂═2V₂O₅

；
（4）已知單質(zhì)硫的燃燒熱為296kJ/mol，寫出硫燃燒的熱化學(xué)方程式：

S（s）+O₂（g）=SO₂（g）△H=-296 kJ/mol

，計(jì)算由3mol S（s）生成3mol SO₃（g）的△H=

-1185 kJ/mol

．

Answer 1

分析：（1）依據(jù)圖象分析A為反應(yīng)我總能量，C為生成物總能量，E為反應(yīng)的活化能，催化劑只改變反應(yīng)速率，不改反應(yīng)熱，改變反應(yīng)歷程，能降低反應(yīng)的活化能；
（2）題干中的反應(yīng)為2SO₂（g）+O₂（g）?2SO₃（g），反應(yīng)過程的能量變化如圖所示，說明是2mol二氧化硫完全氧化為三氧化硫時(shí)放出的熱量，根據(jù)已知1mol SO₂（g）氧化為1mol SO₃（g）的△H=-99kJ/mol計(jì)算得到；
（3）根據(jù)題干中的信息，V₂O₅的催化循環(huán)機(jī)理可能為：V₂O₅氧化SO₂時(shí)，自身被還原為四價(jià)釩化合物；四價(jià)釩化合物再被氧氣氧化，結(jié)合化學(xué)方程式的原子守恒書寫；
（4）依據(jù)燃燒熱概念寫出熱化學(xué)方程式，硫燃燒生成穩(wěn)定氧化物二氧化硫；再根據(jù)二氧化硫催化氧化為三氧化硫的熱化學(xué)方程式，結(jié)合蓋斯定律計(jì)算得到．

解答：解：（1）圖中A、C分別表示反應(yīng)物能量，生成物能量，反應(yīng)熱是生成物總能量和反應(yīng)物總能量之差，反應(yīng)的活化能E的大小對該反應(yīng)的反應(yīng)熱無影響，該反應(yīng)加入催化劑會改變反應(yīng)歷程，降低活化能，但不改變反應(yīng)熱，
故答案為：反應(yīng)物能量；生成物能量；沒有影響；降低；因?yàn)榇呋瘎└淖兞朔磻?yīng)歷程，使活化能E降低；
（2）圖中是反應(yīng)2SO₂（g）+O₂（g）?2SO₃（g），的能量變化圖象，依據(jù)1mol SO₂（g）氧化為1mol SO₃（g）的△H=-99kJ/mol．計(jì)算反應(yīng)的焓變?yōu)椋骸鱄=-198KJ/L，故答案為：-198；
（3））V₂O₅氧化SO₂時(shí)，自身被還原為四價(jià)釩化合物；四價(jià)釩化合物再被氧氣氧化．該催化循環(huán)機(jī)理的化學(xué)方程式為：SO₂+V₂O₅═SO₃+2VO₂，4VO₂+O₂═2V₂O₅；
故答案為：SO₂+V₂O₅═SO₃+2VO₂，4VO₂+O₂═2V₂O₅；
（4）已知單質(zhì)硫的燃燒熱為296kJ/mol，是1mol硫完全燃燒生成穩(wěn)定氧化物二氧化硫時(shí)放出的熱量，則硫燃燒的熱化學(xué)方程式為：①S（s）+O₂（g）=SO₂（g）△H=-296 kJ/mol；
二氧化硫催化氧化為二氧化硫的熱化學(xué)方程式為：②2SO₂（g）+O₂（g）?2SO₃（g）△H=-198KJ/L；
依據(jù)蓋斯定律計(jì)算得到①×2+②：2S（s）+3O₂（g）=2SO₃（g），△H=[-296×2+（-198）]=-790KJ/mol；
所以3mol S（s）生成3mol SO₃（g）的焓變=

3×790KJ/mol

2

=-1185 kJ/mol；
故答案為：S（s）+O₂（g）=SO₂（g）△H=-296 kJ/mol；-1185 kJ/mol；

點(diǎn)評：本題考查了反應(yīng)能量的變化關(guān)系分析判斷，催化劑對反應(yīng)的影響和實(shí)質(zhì)，熱化學(xué)方程式的書寫原則，蓋斯定律的計(jì)算應(yīng)用，題目難度中等．