Question

【題目】（1）如圖為某實驗小組依據氧化還原反應(用離子方程式表示)________設計的原電池裝置。反應前，電極質量相等，一段時間后，兩電極質量相差12 g，導線中通過________mol電子。

（2）蓋斯定律在生產和科學研究中有很重要的意義。有些反應的反應熱雖然無法直接測得，但可通過間接的方法測定。現根據下列3個熱化學反應方程式：

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氣體的熱化學反應方程式：__________。

（3）2SO2(g)+O2(g) =2SO3(g)反應過程的能量變化如圖所示。該反應通常用V2O5作催化劑，加V2O5會使圖中B點_________ （填“升高”還是“降低”），△H______(填“變大”、“變小”或“不變”)。

Answer 1

【答案】 Fe+Cu2+Fe2++Cu； 0.2 CO(g)+FeO(s)= Fe(s) + CO2(g) △H=－218.00 kJ／mol 降低 不變

【解析】（1）由圖可知該裝置為原電池，Fe為負極，發生：Fe-2e-=Fe2+，石墨為正極，發生Cu2++2e-=Cu，總反應式為Fe+Cu2+═Fe2++Cu；設導線中通過的電子的物質的量為x，則負極減少28 g·mol－1·x，正極增重32 g·mol－1·x，28x＋32x＝12，x＝0.2mol。

（2）FeO(s)+CO(g)=Fe(s)+CO2(g)

①Fe2O3(s)+3CO(g)===2Fe(s)+3CO2(g),△H=-24.8kJ/mol.

②3 Fe2O3(s)+CO(g)===2Fe3O4(s)+CO2(g),△H=-47.2kJ/mol.

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

由蓋斯定律：反應熱為：因此該反應=（3×①—②—2×③）/6；所以△H==-218kJ/mol；熱化學反應方程式：CO(g)+FeO(s)= Fe(s) + CO2(g) △H=－218.00 kJ／mol。

（3）用V2O5作催化劑可以分降低反應活化能，加快反應速率，但正、逆反應的活化能同時降低，所以△H保持不變。