Question

【题目】（1）已知SO2(g)+ 1/2 O2(g) SO3(g) △H = －98.30kJ／mol，现将4molSO2与一定量O2混合后充分反应，当放出314.56kJ热量时，SO2的转化率为_________________。

（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无法直接测得，但可通过间接的方法测定。现根据下列3个热化学反应方程式：

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

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：_____________________________

（3）在一定条件下，CH4 和CO的燃烧的热化学方程式分别为：

CH4 ( g ) + 2O2 ( g ) = 2H2O ( l ) + CO2 ( g ) △H = －890 kJ/mol

2CO ( g ) + O2 ( g ) = 2CO2 ( g ) △H = －566 kJ/mol

一定量的CH4和CO的混合气体完全燃烧时，放出的热量为262.9 kJ，生成的CO2用过量的饱和石灰水完全吸收，可得到50 g白色沉淀。求混合气体中CH4 和CO的体积比_____________。

Answer 1

【答案】 80％ CO(g)+FeO(s) = Fe(s)+CO2(g) △H＝―218.03kJ／mol 2:3

【解析】试题分析：本题考查盖斯定律的应用，反应热的计算。

（1）1molSO2完全反应放出98.3kJ的热量，放出314.56kJ热量时消耗SO2物质的量为=3.2mol，SO2的转化率为100%=80%。

（2）将3个热化学反应方程式依次编号：

Fe2O3(s)+3CO(g)= 2Fe(s)+3CO2(g) △H＝ ―24.8kJ／mol （①式）

3Fe2O3(s)+ CO(g)=2Fe3O4(s)+ CO2(g) △H＝ ―47.2kJ／mol （②式）

Fe3O4(s)+CO(g)=3FeO(s)+CO2(g) △H＝ +640.5kJ／mol （③式）

运用盖斯定律，将①式3-②式-③式2得6CO（g）+6FeO（s）=6Fe（s）+6CO2（g）ΔH=（-24.8kJ/mol）3-（-47.2kJ/mol）-（+640.5kJ/mol）2=-1308.2kJ/mol，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为CO(g)+FeO(s) = Fe(s)+CO2(g) △H＝―218.03kJ／mol。

（3）n（CaCO3）==0.5mol，根据C守恒，燃烧生成的n（CO2）=0.5mol，设CH4、CO的物质的量分别为x、y，则可列式：x+y=0.5mol，890kJ/molx+y=262.9kJ，解得x=0.2mol，y=0.3mol，则原混合气体中CH4 和CO的体积比2:3。