题目内容
（2010?深圳二模）γ-Fe2O3是一种重要的磁性材料，其部分生产工艺流程如图：
（1）已知：
①3α-Fe2O3（s）+H2（g）=2Fe3O4（s）+H2O（g）；△H1
②2Fe3O4(s)+
O2(g)=3γ-Fe2O3(s)；△H2
③H2(g)+
O2(g)=H2O(g)；△H3
④α-Fe2O3（s）=γ-Fe2O3（s）；△H4
用△H1、△H2、△H3表示△H4，则△H4=
．
（2）若①建立了平衡，则该反应的平衡常数表达式为K=
．
（3）铁的化合物对许多反应都有催化作用，通过测量相同时间内生成O2的质量（m），可比较α-Fe2O3、γ-Fe2O3、MnO2对H2O2分解的催化效果，每次实验均取10mLH2O2溶液，以下是实验数据．
①实验开始时，称取了相同质量的三种催化剂（颗粒大小相同），此时还需控制的条件是
②分析表中数据，就三种催化剂的催化效果，你所得出的结论是：
③根据实验1中的数据，计算在10s～20s内，以c（H2O2）变化表示的反应速率v（H2O2），写出计算过程（忽略溶液体积变化）．
（1）已知：
①3α-Fe2O3（s）+H2（g）=2Fe3O4（s）+H2O（g）；△H1
②2Fe3O4(s)+
| 1 |
| 2 |
③H2(g)+
| 1 |
| 2 |
④α-Fe2O3（s）=γ-Fe2O3（s）；△H4
用△H1、△H2、△H3表示△H4，则△H4=
| △H2+△H2-△H3 |
| 3 |
| △H2+△H2-△H3 |
| 3 |
（2）若①建立了平衡，则该反应的平衡常数表达式为K=
| c(H2O) |
| c(H2) |
| c(H2O) |
| c(H2) |
（3）铁的化合物对许多反应都有催化作用，通过测量相同时间内生成O2的质量（m），可比较α-Fe2O3、γ-Fe2O3、MnO2对H2O2分解的催化效果，每次实验均取10mLH2O2溶液，以下是实验数据．
| 实验 编号 |
催化剂 | 反应时间和m（O2）/g | |||||
| 10s | 20s | 30s | 40s | 50s | 60s | ||
| 1 | α-Fe2O3 | 0.055 | 0.215 | 0.290 | 0.310 | 0.320 | 0.320 |
| 2 | γ-Fe2O3 | 0.053 | 0.220 | 0.291 | 0.310 | 0.320 | 0.320 |
| 3 | MnO2 | 0.065 | 0.270 | 0.300 | 0.320 | 0.320 | 0.320 |
反应的温度、过氧化氢的浓度
反应的温度、过氧化氢的浓度
．②分析表中数据，就三种催化剂的催化效果，你所得出的结论是：
MnO2 的催化效果最好，α-Fe2O3、γ-Fe2O3的催化效果相当
MnO2 的催化效果最好，α-Fe2O3、γ-Fe2O3的催化效果相当
．③根据实验1中的数据，计算在10s～20s内，以c（H2O2）变化表示的反应速率v（H2O2），写出计算过程（忽略溶液体积变化）．
0.100 mol?L-1?s -1
0.100 mol?L-1?s -1
．分析：（1）根据盖斯定律由已知的热化学方程式乘以相应的数值进行加减，来构造目热化学方程式，反应热也乘以相应的数值进行加减，据此判断；
（2）根据平衡常数的含义书写表达式；
（3）①根据浓度、温度、催化剂、固体表面积均能影响反应速率，依此分析；
②根据相同时间内生成氧气的质量越大，则反应速率越大，结合表中数据分析；
③根据在10s～20s内氧气质量的变化，结合方程式求出H2O2的变化量，再求出其速率．
（2）根据平衡常数的含义书写表达式；
（3）①根据浓度、温度、催化剂、固体表面积均能影响反应速率，依此分析；
②根据相同时间内生成氧气的质量越大，则反应速率越大，结合表中数据分析；
③根据在10s～20s内氧气质量的变化，结合方程式求出H2O2的变化量，再求出其速率．
解答：解：（1）①3α-Fe2O3（s）+H2（g）=2Fe3O4（s）+H2O（g）；△H1
②2Fe3O4（s）+
O2（g）=3Y-Fe2O3（s）△H2
③H2（g）+
O2（g）=H2O（g）△H3
④α-Fe2O3（s）=γ-Fe2O3（s）；△H4
由盖斯定律得：④=
（①+②-③）即α-Fe2O3（s）=γ-Fe2O3（s）△H4=
，
故答案为：
；
（2）已知3α-Fe2O3（s）+H2（g）?2Fe3O4（s）+H2O（g），方程式中固体物质不列入表达式中，则K=
；
故答案为：
；
（3）①已知浓度、温度、催化剂、固体表面积均能影响反应速率，所以要测定催化剂的影响，其它条件必须相同，即反应的温度、过氧化氢的浓度相同；
故答案为：反应的温度、过氧化氢的浓度；
②相同时间内生成氧气的质量越大，则反应速率越大，结合表中数据可知，MnO2 的催化效果最好，α-Fe2O3、γ-Fe2O3的催化效果相当；
故答案为：MnO2 的催化效果最好，α-Fe2O3、γ-Fe2O3的催化效果相当；
③解：设10～20s内消耗H2O2的物质的量为nmol，10～20s内生成氧气的质量为0.160g，
2 H2O2 =2 H2O+O2
2mol 32g
n 0.160g
n=
=0.010 mol
v（H2O2）=
=0.100 mol?L-1?s -1
故答案为：0.100 mol?L-1?s -1．
②2Fe3O4（s）+
| 1 |
| 2 |
③H2（g）+
| 1 |
| 2 |
④α-Fe2O3（s）=γ-Fe2O3（s）；△H4
由盖斯定律得：④=
| 1 |
| 3 |
| △H2+△H2-△H3 |
| 3 |
故答案为：
| △H2+△H2-△H3 |
| 3 |
（2）已知3α-Fe2O3（s）+H2（g）?2Fe3O4（s）+H2O（g），方程式中固体物质不列入表达式中，则K=
| c(H2O) |
| c(H2) |
故答案为：
| c(H2O) |
| c(H2) |
（3）①已知浓度、温度、催化剂、固体表面积均能影响反应速率，所以要测定催化剂的影响，其它条件必须相同，即反应的温度、过氧化氢的浓度相同；
故答案为：反应的温度、过氧化氢的浓度；
②相同时间内生成氧气的质量越大，则反应速率越大，结合表中数据可知，MnO2 的催化效果最好，α-Fe2O3、γ-Fe2O3的催化效果相当；
故答案为：MnO2 的催化效果最好，α-Fe2O3、γ-Fe2O3的催化效果相当；
③解：设10～20s内消耗H2O2的物质的量为nmol，10～20s内生成氧气的质量为0.160g，
2 H2O2 =2 H2O+O2
2mol 32g
n 0.160g
n=
| 2mol×0.160g |
| 32g |
v（H2O2）=
| 0.010mol |
| 0.01L×10s |
故答案为：0.100 mol?L-1?s -1．
点评：本题考查了盖斯定律的应用、化学平衡常数的含义、催化剂对反应速率的影响、反应速率的计算等，题目综合性较强，难度较大，注意对基础知识的掌握和应用．
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