已知下列热化学方程式:
(1)Fe2O3(s)+3CO(g)=2Fe(s)+3CO2(g)
ΔH=-25kJ/mol
(2)3Fe2O3(s)+CO(g)=2Fe3O4(s)+CO2(g)
ΔH=-47kJ/mol
(3)Fe3O4(s)+CO(g)=3FeO(s)+CO2(g)
ΔH=+19kJ/mol
写出FeO(s)被CO还原生成Fe和CO2的热化学方程式。
见分析
【试题分析】
依据盖斯定律:化学反应不管是一步完成还是分几步完成,其反应热是相同的。我们可从题目中所给的有关方程式分析:从方程式(3)与方程式(1)可看出有我们需要的有关物质。但方程式(3)必须通过方程式(2)才能和方程式(1)结合在一起。
将方程式(3)×2+方程式(2)得:
2Fe3O4(s)+2CO(g)+3Fe2O3(s)+CO(g)=6FeO(s)+2CO2(g)+2Fe3O4(s)+CO2(g)
ΔH=+19kJ/mol×2+(-47kJ/mol)
整理得(4):
Fe2O3(s)+CO(g)=2FeO(s)+CO2(g)
ΔH=-3kJ/mol
将(1)-(4)得:
2CO(g)=2Fe(s)+3CO2(g)-2FeO(s)-CO2(g)
ΔH=-25kJ/mol-(-3kJ/mol)
整理得:
FeO(s)+CO(g)=Fe(s)+CO2(g)
ΔH=-11kJ/mol
此即为FeO(s)被CO还原生成Fe和CO2的热化学方程式。