Question

（1）已知：Fe₂O₃（s）+3CO（g）=2Fe（s）+3CO₂（g）△H=-25kJ?mol^-1
3Fe₂O₃（s）+CO（g）=2Fe₃O₄（s）+CO₂（g）△H=-47kJ?mol^-1
Fe₃O₄（s）+CO（g）=3FeO（s）+CO₂（g）△H=+19kJ?mol^-1
請寫出CO還原FeO的熱化學方程式：

 

．
（2）已知H₂（g）、CO（g）和CH₃OH（l）的燃燒熱△H分別為-285.8kJ?mol^-1、-283.0kJ?mol^-1和-726.5kJ?mol^-1．請回答下列問題：
①用太陽能分解10mol液態水生成氫氣和氧氣消耗的能量是

 

kJ；
②甲醇不完全燃燒生成一氧化碳和液態水的熱化學方程式為

 

．

Answer 1

考點：用蓋斯定律進行有關反應熱的計算,有關反應熱的計算

專題：化學反應中的能量變化

分析：（1）蓋斯定律蓋斯定律蓋斯定律的含義是反應熱是狀態函數，與反應途徑無關，根據目標方程式將已知的熱化學方程式運用疊加的方法，得到目標方程式，反應熱作相應的運算；
（2）①根據氫氣的燃燒熱計算分解5mol液態水消耗的能量；
②根據CO和CH₃OH的燃燒熱先書寫熱方程式，再利用蓋斯定律來分析甲醇不完全燃燒生成一氧化碳和液態水的熱化學方程式．

解答： 解：（1）①Fe₂O₃（s）+3CO（g）═2Fe（s）+3CO₂（g），△H1=-25KJ/mol
②3Fe₂O₃（s）+CO（g）═2Fe₃O₄（s）+CO₂（g），△H2=-47KJ/mol
③Fe₃O₄（s）+CO（g）═3FeO（s）+CO₂（g），△H3=19KJ/mol
根據蓋斯定律將方程式變形（3×①-②-2×③）÷6得：
Fe（s）+CO（g）═Fe（s）+CO₂（g），△H=（3×△H1-△H2-2×△H3）÷6=-11KJ/mol；
故答案為：Fe（s）+CO（g）═Fe（s）+CO₂（g）△H=-11KJ/mol．
（2）①H₂的燃燒熱△H分別為-285.8kJ?mol^-1，分解10mol液態水消耗的能量為10mol×285.8kJ?mol^-1=2858kJ，故答案為：2858kJ；
②由CO（g）和CH₃OH（l）的燃燒熱△H分別為-283.0kJ?mol^-1和-726.5kJ?mol^-1，則
①CO（g）+1/2O₂（g）=CO₂（g）△H=-283.0kJ?mol^-1
②CH₃OH（l）+3/2O₂（g）=CO₂（g）+2 H₂O（l）△H=-726.5kJ?mol^-1
由蓋斯定律可知用②-①得反應CH₃OH（l）+O₂（g）=CO（g）+2 H₂O（l），該反應的反應熱△H=-726.5kJ?mol^-1-（-283.0kJ?mol^-1）=-443.5kJ?mol^-1，
故答案為：CH₃OH（l）+O₂（g）=CO（g）+2 H₂O（l）△H=-443.5kJ?mol^-1．

點評：本題考查利用蓋斯定律求反應熱，題目難度中等，易錯點方程式混合運算、焓變運算時符合的改變和數值的運算．