Question

13．已知下列熱化學方程式：
Fe₂O₃（s）+3CO（g）═2Fe（s）+3CO₂（g）△H₁═-25kJ．mol^-1
3Fe₂O₃（s）+CO（g）═2Fe₃O₄+CO₂（g）△H₂═-47kJ．mol^-1
Fe₃O₄+CO（g）═3FeO（s）+CO₂（g）△H₃═+19kJ．mol^-1
（1）計算FeO（s）+CO（g）═Fe（s）+CO₂（g）反應的反應熱△H=-11KJ/mol
（2）已知C（s）+$\frac{1}{2}$O₂（g）═CO（g）
△H═-110.5kJ．mol^-1，若還原FeO的CO是碳完全氧化而產生，則產生112gFe需C24g，整個過程中產生的熱量為243KJ．

Answer 1

分析 （1）依據熱化學方程式和蓋斯定律計算得到FeO（s）+CO（g）═Fe（s）+CO₂（g）反應的反應熱；
（2）已知①C（s）+$\frac{1}{2}$O₂（g）═CO（g）△H═-110.5kJ．mol^-1，
②FeO（s）+CO（g）═Fe（s）+CO₂（g）△H=-11KJ/mol，
①+②得到FeO（s）+C（s）+$\frac{1}{2}$O₂（g）═Fe（s）+CO₂（g）△H=-121.5KJ/mol
依據此熱化學方程式計算產生112gFe所需碳的物質的量和反應放出的熱量；

解答 解：（1）已知下列熱化學方程式：
①Fe₂O₃（s）+3CO（g）═2Fe（s）+3CO₂（g）△H₁═-25kJ．mol^-1
②3Fe₂O₃（s）+CO（g）═2Fe₃O₄+CO₂（g）△H₂═-47kJ．mol^-1
③Fe₃O₄+CO（g）═3FeO（s）+CO₂（g）△H₃═+19kJ．mol^-1
蓋斯定律計算（①×3-②-③×2）×$\frac{1}{6}$得到FeO（s）+CO（g）═Fe（s）+CO₂（g）反應的反應熱△H=-11KJ/mol，
故答案為：-11KJ/mol；
（2）已知①C（s）+$\frac{1}{2}$O₂（g）═CO（g）△H═-110.5kJ．mol^-1，
②FeO（s）+CO（g）═Fe（s）+CO₂（g）△H=-11KJ/mol，
①+②得到FeO（s）+C（s）+$\frac{1}{2}$O₂（g）═Fe（s）+CO₂（g）△H=-121.5KJ/mol
產生112gFe物質的量=$\frac{112g}{56g/mol}$=2mol，需C物質的量2mol，碳的質量=2mol×12g/mol=24g，整個過程中產生的熱量=121.5KJ/mol×2mol=243KJ，
故答案為：24；243KJ；

點評 本題考查了熱化學方程式和蓋斯定律的計算應用，主要是熱化學方程式定量計算的方法分析，題目較簡單．