Question

2 SO2(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H＝－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(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-1·min-1，則v(O2)=__________mol·L-1·min-1、v(SO3)=___________ mol·L-1·min-1；

（5）已知單質(zhì)硫的燃燒熱為296 kJ·mol-1，計算由S(s)生成3 mol SO3(g)的ΔH（要求計算過程）________________________。

Answer 1

（1）反應物能量；  （1分）

 生成物能量；  （1分）

    沒有影響； （1分）

    降低；（1分）

因為催化劑改變了反應的歷程，使活化能E降低    （1分）

（2）－198     （1分）

（3）SO2 + V2O5 = SO3 + 2 VO2、（1分）

4 VO2 + O2 = 2 V2O5   （1分）

（4）0.025；（1分）      0.05（1分）

（5）S(s) + O2(g) = SO2(g)         ΔH1=－296 kJ·mol-1     ( 未寫單位扣1分)

SO2(g) + O2(g) = SO3(g)    ΔH2=－99 kJ·mol-1   

3 S(s) + O2(g) = 3 SO3(g)   ΔH=3×(ΔH1+ΔH2)=－1185 kJ·mol-1    （4分）