Question

（12分） 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。

請回答下列問題：
(1) E的大小對該反應的反應熱有無影響？             。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？             ；(2)圖中ΔH＝         kJ/mol；
(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)機理的化學方程式                           ；
                                                                       ；
(4)如果反應速率v(SO₂)為0.05 mol/(L·min)，則
v(O₂)＝       mol/(L·min)、v(SO₃)＝       mol/(L·min)；
(5)已知S (s)＋O₂(g)??SO₂(g) ΔH＝－296 kJ/mol，計算由S(s)生成3 mol SO₃(g)的ΔH         。

Answer 1

(1)沒有影響　降低
(2)－198  (3)SO₂＋V₂O₅===SO₃＋2VO_2,4VO₂＋O₂===2V₂O₅ (4)0.025　0.05 
(5)－1 185 kJ/mol

（1）由圖像可知E代表活化能，和反應熱無關(guān)。催化劑能降低反應的活化能，從而加快反應速率。
（2）1 mol SO₂(g)氧化為1 mol SO₃(g)的ΔH＝－99 kJ/mol，而方程式中二氧化硫是2mol，所以ΔH＝－198 kJ/mol.
（3）根據(jù)所給元素化合價的變化可寫出反應的方程式，SO₂＋V₂O₅===SO₃＋2VO_2,4VO₂＋O₂===2V₂O₅ 。
（4）因為化學反應速率之比是相應的化學計量數(shù)之比，所以v(O₂)＝0.025mol/(L·min)、v(SO₃)＝0.05mol/(L·min).
（5）考查蓋斯定律的應用。由反應① 2SO₂(g)＋O₂(g)2SO₃(g)  ΔH＝－198 kJ/mol和②S (s)＋O₂(g)SO₂(g)   ΔH＝－296 kJ/mol聯(lián)立即①＋②×2得2S(s)＋3O₂(g)2SO₃(g)   ΔH＝－790 kJ/mol，所以由S(s)生成3 mol SO₃(g)的ΔH＝。