Câu 42: Phản ứng luyện gang trong lò cao có phương trình như sau: Fe2O3(s) +CO(g) ---Fe(s) +CO2(g) (1) a) Căn bằng phương trình hóa học của phản ứng (1) và tinh biển thiên enthalpy chuẩn của phảnứng với các hệ số cân bằng tương ứng. b) Cho biết nhiệt hình thành chuẩn của FeOs, CO, CO, lần lượt là -824.2 kJ/mol, -110,5 kJ/mol, -393,5 kJ/mol. Tỉnh lượng nhiệt giải phóng ra khi cho 1 mol FexOy tác dụng với 1 mol CO, với hiệu suất 100%.

Đáp án:

$\rm  Fe_xO_y$ là $\rm  Fe_2O_3$ theo bài tập $\rm  15,6$ trang $\rm  46$ sách $\rm  Hóa \,\, học$ $\rm  Cánh \,\, Diều.$

$\rm  a,$

$\rm \mathop{Fe}\limits^{+3} +3e^{-} \to  \mathop{Fe}\limits^{0}| \,\, x \,\, 2$

$\rm \mathop{C}\limits^{+2}  \to \mathop{C}\limits^{+4} +2e^{-} | \,\, x \,\, 3$

`->`$\rm  Fe_2O_3(s)+3CO(g) \to 2Fe(s)+3CO_2(g)$

$\rm  Δ_rH^o_{298K}$

$\rm =3Δ_fH^o_{298K}(CO_2(g))-Δ_fH^o_{298K}(Fe_2O_3(s))-3Δ_fH^o_{298K}(CO(g))$

$\rm  =3.(-393,5)-(-824,2)-3.(-110,5)$

$\rm =-24,8 (kJ)$

$\rm  b,$

`-` Vì $\rm  \dfrac{1}{1}> \dfrac{1}{3}$`=>`$\rm  Fe_2O_3(s) \,\, dư$ nên tính theo $\rm  CO(g)$

`->`$\rm  n_{Fe_2O_3}=\dfrac{1}{3}(mol)$

`-` Cứ $\rm  1 \,\, mol \,\, Fe_2O_3(s) \,\, với \,\, phản \,\, ứng \,\, trên \,\, tỏa \,\, 24,8 \,\, kJ$

`-` $\rm   Vậy \,\,  với \,\, $ $\rm \dfrac{1}{3} \,\, mol \,\, Fe_2O_3(s) $ thì $\rm  tỏa \,\,:$

$\rm   \dfrac{\dfrac{1}{3}.24,8}{1}≈8,27(kJ)$