Question

【题目】将氧化铁还原为铁的技术在人类文明的进步中占有十分重要的地位．炼铁高炉中发生的关键反应如下：
C（s）+O2（g）═CO2（g）△H=﹣393.5kJ/mol
CO2（g）+C（s）═2CO（g）△H=+172.46kJ/mol
Fe2O3+CO→Fe+CO2
若已知：2Fe（s）+ O2（g）═Fe2O3（s）△H=﹣824.21kJ/mol
根据上面三个热化学方程式，回答下列问题：
（1）CO的燃烧热为；写出其热化学方程式 ．
（2）高炉内Fe2O3被CO还原为Fe的热化学方程式为 ．
（3）炼制1t（吨）含铁96%的生铁所需焦炭的理论用量是t（结果保留两位有效数字），实际生产中所需焦炭远高于理论用量，其原因是 ．

Answer 1

【答案】
（1）282.98KJ/mol；CO（g）+ O2（g）=CO2（g）△H=﹣282.98KJ/mol
（2）Fe2O3（s）+3CO（g）=2Fe（s）+3CO2（g）△H=﹣24.73kJ?mol﹣1
（3）0.31；焦炭没有被充分利用
【解析】解：（1）①C（s）+O2（g）=CO2（g）△H=﹣393.5 kJmol﹣1
②CO2（g）+C（s）=2CO（g）△H=172.46 kJmol﹣1
依据盖斯定律计算①﹣②得到：2CO（g）+O2（g）=2CO2（g）△H=﹣565.96KJ/mol，
依据燃烧热概念可知，一氧化碳燃烧热为282.98KJ/mol，热化学方程式为：CO（g）+ O2（g）=CO2（g）△H=﹣282.98KJ/mol，
所以答案是：282.98KJ/mol，CO（g）+ O2（g）=CO2（g）△H=﹣282.98KJ/mol；（2）①C（s）+O2（g）═CO2（g）△H=﹣393.5kJmol﹣1②CO2（g）+C（s）═2CO（g）△H=172.46kJmol﹣1③2Fe（s）+ O2（g）═Fe2O3（s）△H=﹣824.21kJ/mol
则根据盖斯定律①× ﹣②× +③，得Fe2O3（s）+3CO（g）=2Fe（s）+3CO2（g）△H=﹣393.5× ﹣172.46× +824.21=﹣24.73kJmol﹣1 ，
所以答案是：Fe2O3（s）+3CO（g）=2Fe（s）+3CO2（g）△H=﹣24.73kJmol﹣1；（3）设CO质量为x

Fe2O3	+	3CO		2Fe	+	3CO2
		84		112
		x		0.96t

x=0.72t
设C的质量为y

2C	+	O2		2CO
24				56
y				0.72t

y=0.31t
又焦炭没有被充分利用，所以实际生产中所需焦炭远高于理论用量，
所以答案是：0.31；焦炭没有被充分利用．
【考点精析】解答此题的关键在于理解燃烧热的相关知识，掌握在101kPa时1mol H2物质完全燃烧生成稳定的氧化物时所放出的能量，叫该物质的燃烧热．