Question

【題目】（1）已知SO2(g)+ 1/2 O2(g) SO3(g) △H = －98.30kJ／mol，現(xiàn)將4molSO2與一定量O2混合后充分反應(yīng)，當(dāng)放出314.56kJ熱量時，SO2的轉(zhuǎn)化率為_________________。

（2）蓋斯定律在生產(chǎn)和科學(xué)研究中有很重要的意義。有些反應(yīng)的反應(yīng)熱雖然無法直接測得，但可通過間接的方法測定�，F(xiàn)根據(jù)下列3個熱化學(xué)反應(yīng)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

寫出CO氣體還原FeO固體得到Fe固體和CO2氣體的熱化學(xué)反應(yīng)方程式：_____________________________

（3）在一定條件下，CH4 和CO的燃燒的熱化學(xué)方程式分別為：

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的混合氣體完全燃燒時，放出的熱量為262.9 kJ，生成的CO2用過量的飽和石灰水完全吸收，可得到50 g白色沉淀。求混合氣體中CH4 和CO的體積比_____________。

Answer 1

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

【解析】試題分析：本題考查蓋斯定律的應(yīng)用，反應(yīng)熱的計(jì)算。

（1）1molSO2完全反應(yīng)放出98.3kJ的熱量，放出314.56kJ熱量時消耗SO2物質(zhì)的量為=3.2mol，SO2的轉(zhuǎn)化率為100%=80%。

（2）將3個熱化學(xué)反應(yīng)方程式依次編號：

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）

運(yùn)用蓋斯定律，將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氣體還原FeO固體得到Fe固體和CO2氣體的熱化學(xué)反應(yīng)方程式為CO(g)+FeO(s) = Fe(s)+CO2(g) △H＝―218.03kJ／mol。

（3）n（CaCO3）==0.5mol，根據(jù)C守恒，燃燒生成的n（CO2）=0.5mol，設(shè)CH4、CO的物質(zhì)的量分別為x、y，則可列式：x+y=0.5mol，890kJ/molx+y=262.9kJ，解得x=0.2mol，y=0.3mol，則原混合氣體中CH4 和CO的體積比2:3。