题目内容

(3分)盖斯定律在生产和科学研究中有很重要的意义。有些反应的反应热虽然无法直接测得,但可通过间接的方法测定。现根据下列的3个热化学反应方程式:
Fe203(s)+3CO(g)=2Fe(s)+3C02(g)  △H=-24.8kJ/mol
Fe203(s)+1/3CO(g)="=" 2/3Fe3O4(s)+C02(g) △H=-15.73kJ/mol
Fe304(s)+CO(g)==3FeO(s)+C02(g)   △H=+640.4kJ/mol
试写出CO气体还原FeO固体得到Fe固体和CO2气体的热化学反应方程式:

①CO(g)+FeO(s)= Fe(s) + CO2(g)     △H=­-218.00 kJ/mol(3分)(无聚集状态和不配平都不得分)

解析试题分析:
?Fe203(s)+3CO(g)=2Fe(s)+3C02(g)  △H=-24.8kJ/mol         ?Fe203(s)+1/3CO(g)="=" 2/3Fe3O4(s)+1/3C02(g) △H=-15.73kJ/mol  
?Fe304(s)+CO(g)==3FeO(s)+C02(g)   △H=+640.4kJ/mol
④CO(g)+FeO(s)= Fe(s) + CO2(g)
④="[3(" ①- ② ) /2   -③)]/3   
即 △H4=[3( △H1- △H2 ) /2   -△H3)]/3=-218.00 kJ/mol
所以CO(g)+FeO(s)= Fe(s) + CO2(g)   △H=­-218.00 kJ/mol
考点:盖斯定律
点评:有些反应的反应热无法直接测得,但可通过盖斯定律间接的方法测定,其过程就是从已知的热化学方程式,消去多余的物质,转化到目标方程式,即可得到结果。
盖斯定律:定压定容条件下,任意一个反应其总反应的热效应只与反应的始态和终态有关而与反应的路程无关。
使用该定律要注意:
1、盖斯定律只适用于等温等压或等温等容过程,各步反应的温度应相同;
2、热效应与参与反应的各物质的本性、聚集状态、完成反应的物质数量,反应进行的方式、温度、压力等因素均有关,这就要求涉及的各个反应式必须是严格完整的热化学方程式。
3、各步反应均不做非体积功。
4、各个涉及的同一物质应具有相同的聚集状态。
5、化学反应的反应热(△H)只与反应体系的始态或终态有关,而与反应途径无关。

练习册系列答案
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能源是人类生存和发展的重要支柱.研究化学反应过程中的能量变化在能源紧缺的今天具有重要的理论意义.已知下列热化学方程式
①2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)△H=-570kJ/mol;
②H2(g)+
1
2
O2(g)=H2O(g)△H=-242kJ/mol;
③C(s)+
1
2
O2(g)=CO(g)△H=-110.5kJ/moL;
④C(s)+O2(g)=CO2(g)△H=-393.5kJ/moL;
⑤CO2(g)+2H2O(g)=2CH4(g)+2O2(g)△H=+890kJ/moL
回答下列问题
(1)H2的燃烧热为
 

(2)盖斯定律在生产和科学研究中有很重要的意义.有些反应的反应热虽然难直接测定,但可通过间接的方法求得.已知C(s)+H2O(g)=H2(g)+CO(g)△H=akJ/moL;
则a=
 
;该反应的熵△S
 
0(选填“>”、“=”、“<”);已知自由能△G=△H-T△S,当△G<0时可自发进行.则该反应在什么条件下可自发进行
 

(3)事实证明,能设计成原电池的反应通常是放热反应.
①下列化学反应在理论上可以设计成原电池的是
 

A.C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g)△H>0
B.2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)△H<0
C.NaOH(aq)+HCl(aq)=NaCl(aq)+H2O(l)△H<0
②以KOH溶液为电解质溶液,依据所选反应设计一个原电池,其正极的电极反应式为
 

(4)有同学利用CuSO4溶液,进行以下实验探究.
①图一是根据反应Zn+CuSO4=Cu+ZnSO4 设计成的锌铜原电池.
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电解质溶液乙是
 
(填“ZnSO4”或“CuSO4”)溶液;Cu极的电极反应式是
 

②图二中,Ⅰ是甲烷燃料电池(电解质溶液为KOH溶液)的结构示意图,该同学想在Ⅱ中实现铁上镀铜,则b处通入的是
 
(填“CH4”或“O2”),a处电极上发生的电极反应式是
 

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