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),△H1②2Fe3O4(s)+12O2(g)=3γ-Fe2O3(s),△H2③H2(g)+12O2(g)=H2O(g),△H3④α-Fe2O3(s)=γ-Fe2O3(s),△H4用△H1.△H2.△H3表示△H4.则△H4=� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

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（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=

△H2+△H2-△H3

．
（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
实验编号	催化剂	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

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

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

．
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

．

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．

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=

△H2+△H2-△H3

，
故答案为：

△H2+△H2-△H3

；
（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

=0.010 mol
v（H₂O₂）=

0.010mol

0.01L×10s

=0.100 mol?L^-1?s ^-1
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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