Question

2SO₂(g)＋O₂(g) 2SO₃(g)反应过程的能量变化如图所示。已知1 mol SO₂(g)氧化为1 mol SO₃(g)的ΔH＝－99 kJ·mol^－1。

请回答下列问题：

（1）图中A、C分别表示________、________；

（2）图中ΔH＝________kJ·mol^－1；

（3）V₂O₅的催化循环机理可能为：V₂O₅氧化SO₂时，自身被还原为四价钒化合物；四价钒化合物再被氧气氧化。写出该催化循环机理的化学方程式：                   ；               。

（4）在一定条件下，向体积为2L的容器中加入2mol O₂和3mol SO₂进行可逆反应： 2SO₂（g）+O₂（g）2SO₃（g），2min后测得O₂的物质的量为1.6mol，则：若用O₂的浓度变化来表示该反应的反应速率，则V（O₂）=       ；若用SO₃的浓度变化来表示该反应的反应速率，则V（SO₃）=           ．

（5）已知单质硫的燃烧热为296 kJ·mol^－1，写出由S(s)生成3 mol SO₃(g)的热化学方程式(要求写出简单计算过程)。(已知燃烧热是指25 ℃、101 kPa时，1 mol纯物质完全燃烧生成稳定的化合物时所放出的热量)

Answer

31、（1）反应物总能量；生成物总能量；（2）-198；（3）SO2+V2O5=SO3+2VO2 4VO2+O2=2V2O5；

（4）0.1mol/（L·min）； 0.2mol/（L·min）

（5）3S（s）+9/2O2（g）=3SO3（g）△H= -1185 KJ•mol-1。

【解析】

试题分析：（1）根据图示可知，图中A、C分别表示反应物总能量、生成物总能量；

（2）1 mol SO2(g)氧化为1 mol SO3(g)的ΔH＝－99 kJ·mol－1，图是2SO2(g)＋O2(g) 2SO3(g)反应过程的能量变化图，所以图中ΔH＝-99×2=-198 kJ·mol－1；

（3）V2O5氧化SO2时，自身被还原为四价钒化合物，化学方程式为SO2+V2O5=SO3+2VO2 ；四价钒化合物被氧气氧化生成五氧化二钒，化学方程式为4VO2+O2=2V2O5；

（4）2min后测得O2的物质的量为1.6mol，则用O2的浓度变化来表示该反应的反应速率为V（O2）= (2mol-1.6mol)÷(2L×2min)= 0.1mol/（L·min）；根据化学反应速率之比等于化学计量数之比，则若用SO3的浓度变化来表示该反应的反应速率，则V（SO3）=0.2mol/（L·min）。

（5）①S（s）+O2（g）=SO2（g）△H1=-296 KJ•mol-1，

②SO2（g）+1/2O2（g）⇌SO3（g）△H2=-99 KJ•mol-1 ；依据盖斯定律，②+①得到：③S（s）+O2（g）=SO3（g）△H=（△H1+△H2）KJ/mol；计算由S（s）生成3molSO3（g）③×3得到：

3S（s）+9/2O2（g）=3SO3（g）△H=3（△H1+△H2）=-1185 KJ•mol-1。

考点：考查化学反应中的能量变化。