Question

Ⅰ．某一反应体系有反应物和生成物共五种物质：O₂、H₂CrO₄、Cr（OH）₃、H₂O、H₂O₂．已知该反应中H₂O₂只发生如下过程：H₂O₂→O₂．
（1）该反应中的还原剂是______．
（2）该反应中，发生还原反应的过程是______→______．
（3）该反应中氧化剂与还原剂物质的量之比为______．
（4）如反应转移了0.3mol电子，则产生的气体在标准状况下体积为______．
Ⅱ．已知：Fe₂O₃（s）+3CO（g）=2Fe（s）+3CO₂（g）△H=-24.8kJ/mol
3Fe₂O₃（s）+CO（g）=2Fe₃O₄（s）+CO₂（g）△H=-47.2kJ/mol
Fe₃O₄（s）+CO（g）=3FeO（s）+CO₂（g）△H=+640.5kJ/mol
请运用盖斯定律写出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：______．

Answer 1

【答案】分析：（1）由H₂O₂只发生如下过程H₂O₂→O₂可知，利用该过程中O元素的化合价由-1价升高到0来分析；
（2）氧化剂发生还原反应，利用元素的化合价降低来分析；
（3）根据电子守恒来书写化学方程式，确定氧化剂和还原剂的物质的量之比；
（4）由反应可知生成3mol气体转移6mol电子，以此来计算．
（5）根据盖斯定律将三个化学方程式进行处理来求焓变．
解答：解：Ⅰ、（1）由信息H₂O₂-→O₂中可知，O元素的化合价由-1价升高到0，则H₂O₂为还原剂，故答案为：H₂O₂；
（2）氧化剂发生还原反应，含元素化合价降低的物质为氧化剂，则Cr元素的化合价降低，即还原反应的过程为
H₂CrO₄→Cr（OH）₃，故答案为：H₂CrO₄；Cr（OH）₃；
（3）该反应中O元素失电子，Cr元素得到电子，2molH₂CrO₄反应转移电子为2mol×（6-3）=6mol，所以氧元素得到电子为6mol，则反应的方程式为：2H₂CrO₄+3H₂O₂=2Cr（OH）₃+3O₂↑+2H₂O，氧化剂H₂CrO₄和还原剂H₂O₂的物质的量之比是2：3，故答案为：2：3；
（4）由2H₂CrO₄+3H₂O₂═2Cr（OH）₃+3O₂↑+2H₂O可知，生成3mol气体转移6mol电子，则转移了0.3mol电子，则产生的气体的物质的量为×3mol=0.15mol，其在标准状况下体积为0.15mol×22.4L/mol=3.36L，故答案为：3.36L；
Ⅱ、解：Fe₂O₃（s）+3CO（g）=2Fe（s）+3CO₂（g）△H=-24.8kJ/mol      ①
    3Fe₂O₃（s）+CO（g）=2Fe₃O₄（s）+CO₂（g）△H=-47.2kJ/mol    ②
   Fe₃O₄（s）+CO（g）=3FeO（s）+CO₂（g）△H=+640.5kJ/mol       ③
①×3-②-③×2得6CO（g）+6FeO（s）=6Fe（s）+6CO₂（g）△H=（-24.8kJ/mol）×3-（-47.2kJ/mol）-（+640.5kJ/mol）×2=-1308.0kJ/mol，
即 CO（g）+FeO（s）=Fe（s）+CO₂（g）△H=-218.0kJ/mol 
故答案为：CO（g）+FeO（s）=Fe（s）+CO₂（g）△H=-218.0kJ/mol．
点评：本题考查学生氧化还原反应和反应热的计算等知识，题目难度较大，注意电子守恒以及盖斯定律的灵活应用．