Question

【題目】2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g)反應過程的能量變化如圖所示。已知 1 molSO2(g)氧化為1 mol SO3(g)的ΔH=-99 kJ·mol-1 。

請回答下列問題：

(1)圖中A、C分別表示____________________、___________________，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？__________， 理由是______________________；

(2)圖中ΔH=_____kJ·mol-1；

(3) V2O5的催化循環機理可能為：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。寫出該催化循環機理的化學方程式_____；

(4)已知單質硫的標準燃燒熱 ΔH=﹣296 kJ·mol-1，計算由S(s)生成3 mol SO3(g)放出的熱量 為_____________。

Answer 1

【答案】反應物能量（或2molSO2和1molO2氣體總能量） 生成物能量 （或2molSO3氣體總能量） 沒有影響 降低 因為催化劑改變了反應歷程，使活化能E降低 -198 SO2+V2O5=SO3+2VO2、4VO2+O2=2V2O5 1185 kJ

【解析】

（1）圖中A表示反應物總能量（或2molSO2和1molO2氣體總能量），C表示生成物總能量（或2molSO3氣體總能量）；E為活化能，使用催化劑，活化能降低，活化分子數增加，活化分子百分數增加。E的大小對該反應的反應熱沒有影響；該反應通常用V2O5作催化劑，加V2O5會使圖中B點降低，是因為催化劑改變了反應歷程，使活化能E降低；

（2）1mol SO2(g)氧化為1mol SO3的ΔH=-99kJ·mol-1，所以2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g) ΔH=-198kJ·mol-1；

（3）根據所給元素化合價的變化可寫出反應的方程式，SO2＋V2O5=SO3＋2VO2，4VO2＋O2=2V2O5；

（4）考查蓋斯定律的應用。由反應① 2SO2(g)＋O2(g) 2SO3(g) ΔH＝－198 kJ·mol-1和②S (s)＋O2(g)SO2(g) ΔH＝－296 kJ·mol-1聯立即①＋②×2得2S(s)＋3O2(g)=2SO3(g) ΔH＝－790 kJ·mol-1，所以由S(s)生成3 mol SO3(g)的ΔH＝1 185kJ·mol-1。