Question

Ⅰ．某一反應體系有反應物和生成物共五種物質：O₂、H₂CrO₄、Cr（OH）₃、H₂O、H₂O₂．已知該反應中H₂O₂只發(fā)生如下過程：H₂O₂→O₂．
（1）該反應中的還原劑是______．
（2）該反應中，發(fā)生還原反應的過程是______→______．
（3）該反應中氧化劑與還原劑物質的量之比為______．
（4）如反應轉移了0.3mol電子，則產生的氣體在標準狀況下體積為______．
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
請運用蓋斯定律寫出CO氣體還原FeO固體得到Fe固體和CO₂氣體的熱化學反應方程式：______．

Answer 1

解：Ⅰ、（1）由信息H₂O₂-→O₂中可知，O元素的化合價由-1價升高到0，則H₂O₂為還原劑，故答案為：H₂O₂；
（2）氧化劑發(fā)生還原反應，含元素化合價降低的物質為氧化劑，則Cr元素的化合價降低，即還原反應的過程為
H₂CrO₄→Cr（OH）₃，故答案為：H₂CrO₄；Cr（OH）₃；
（3）該反應中O元素失電子，Cr元素得到電子，2molH₂CrO₄反應轉移電子為2mol×（6-3）=6mol，所以氧元素得到電子為6mol，則反應的方程式為：2H₂CrO₄+3H₂O₂=2Cr（OH）₃+3O₂↑+2H₂O，氧化劑H₂CrO₄和還原劑H₂O₂的物質的量之比是2：3，故答案為：2：3；
（4）由2H₂CrO₄+3H₂O₂═2Cr（OH）₃+3O₂↑+2H₂O可知，生成3mol氣體轉移6mol電子，則轉移了0.3mol電子，則產生的氣體的物質的量為×3mol=0.15mol，其在標準狀況下體積為0.15mol×22.4L/mol=3.36L，故答案為：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
故答案為：CO（g）+FeO（s）=Fe（s）+CO₂（g）△H=-218.0kJ/mol．
分析：（1）由H₂O₂只發(fā)生如下過程H₂O₂→O₂可知，利用該過程中O元素的化合價由-1價升高到0來分析；
（2）氧化劑發(fā)生還原反應，利用元素的化合價降低來分析；
（3）根據電子守恒來書寫化學方程式，確定氧化劑和還原劑的物質的量之比；
（4）由反應可知生成3mol氣體轉移6mol電子，以此來計算．
（5）根據蓋斯定律將三個化學方程式進行處理來求焓變．
點評：本題考查學生氧化還原反應和反應熱的計算等知識，題目難度較大，注意電子守恒以及蓋斯定律的靈活應用．