Question

（1）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^－1
3Fe₂O₃(s)+ CO(g)==2Fe₃O₄(s)+ CO₂(g)    △H＝－47.4kJ·mol^－1
Fe₃O₄(s)+CO(g)==3FeO(s)+CO₂(g)      △H＝＋640.5kJ·mol^－1
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：                  
                                             。
（2）在壓強為0.1 MPa條件下,容積為V L某密閉容器中a mol CO與 2a mol H₂在催化劑作用下反應生成甲醇：CO(g)+2H₂(g) CH₃OH(g)；CO的轉化率與溫度、壓強的關系如圖所示。

①該反應的△H    0 （填“<”、“>”或“=”）。
②在溫度容積不變的情況下，向該密閉容器再 
增加a mol CO與 2a mol H₂，達到新平衡時，CO的轉化率　     （填“增大”、“減小”或“不變”）。
（3）實驗室中配制AgNO₃溶液時通常需要向其中加入                      ，目的是                              ； AgCl在水中存在沉淀溶解平衡：
AgCl(s)Ag⁺(aq)+Cl^-(aq)。25^oC時，現將足量AgCl分別放入：①l00mL蒸餾水；②l0 0mL 0.2 mol?L^-1AgNO₃溶液；③100mL 0.1 mol?L^-1氯化鎂溶液；④100mL 0.1 mol?L^-1氯化鈉溶液。充分攪拌后，相同溫度下Ag⁺濃度由大到小的順序是          （填寫序號）。

Answer 1

（1）CO(g)+FeO(s)===Fe(s)+CO₂(g) △H=-218.0kJ/mol
（2）① <；    ② 增大（3）硝酸  抑制Ag⁺水解
②①④③

試題分析：（1）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為CO(g)+FeO(s)===Fe(s)+CO₂(g) △H的計算如下，將3Fe₂O₃(s)+ CO(g)==2Fe₃O₄(s)+ CO₂(g)加上Fe₃O₄(s)+CO(g)==3FeO(s)+CO₂(g) 乘以2，得到3Fe₂O₃(s)+ 3CO(g)=6FeO(s)+3CO₂(g)，化簡得到Fe₂O₃(s)+ CO(g)=2eO(s)+CO₂(g)，
△H=1/3（－47.4kJ·mol^－1+2×＋640.5）=411.2kJ·mol^－1，將Fe₂O₃(s)+3CO(g)=2Fe(s)+3CO₂(g)減去Fe₂O₃(s)+ CO(g)=2FeO(s)+CO₂(g)，化簡得到2FeO(s)+2 CO(g)=2Fe(s)+2CO₂(g) ，
△H=－24.8-411.2=-436kJ/mol，所以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為CO(g)+FeO(s)===Fe(s)+CO₂(g) △H=-218.0kJ/mol；
（2）①由圖可以知道，溫度升高，CO的轉化率減小，所以該反應為放熱反應，故△H<0，②在溫度容積不變的情況下，向該密閉容器再增加a mol CO與 2a mol H₂，達到新平衡時，相當于增大壓強，反應向正方向移動，所以CO的轉化率增大；
（3）由于銀離子易水解，所以配制AgNO₃溶液時通常需要向其中加入硝酸，目的是抑制Ag⁺水解，AgCl(s)Ag⁺(aq)+Cl^-(aq)，在①l00mL蒸餾水；②l0 0mL 0.2 mol?L^-1AgNO₃溶液；③100mL 0.1 mol?L^-1氯化鎂溶液；④100mL 0.1 mol?L^-1氯化鈉溶液中，充分攪拌后，相同溫度下Ag⁺濃度由大到小的順序是②①④③。
點評：本題考查了熱化學方程式的書寫，化學平衡，第一小題的計算比較繁雜，后面兩個小題比較容易。