试一试：已知下列热化学方程式：Fe2O3(s)+3CO(g)2Fe(s)+3CO2(g) ΔH=-27.6 kJ·mol-13Fe2O3(s)+CO(g)2Fe3O4(s)+CO2(g) ΔH=-58.6 kJ·mol-1Fe3O4(s)+CO(g)3FeO(s)+CO2(g) ΔH=+38.1 kJ·mol-1不用查表，计算下列反应的ΔH：FeO(s)+CO(g)Fe(s)+CO2(g)
Fe2O3(s)+3CO(g)
2Fe(s)+3CO2(g) ΔH=-27.6 kJ·mol-1
3Fe2O3(s)+CO(g)2Fe3O4(s)+CO2(g) ΔH=-58.6 kJ·mol-1
Fe3O4(s)+CO(g)3FeO(s)+CO2(g) ΔH=+38.1 kJ·mol-1
不用查表，计算下列反应的ΔH：FeO(s)+CO(g)Fe(s)+CO2(g)
题目解答
答案
解析：将上列方程式重新排列和乘上有关计量数：
(1)3Fe2O3(s)+9CO(g)6Fe(s)+9CO2(g) ΔH=3×(-27.6) kJ·mol-1=-82.8 kJ·mol-1
(2)2Fe3O4(s)+CO2(g)3Fe2O3(s)+CO(g) ΔH=+58.6 kJ·mol-1
(3)6FeO(s)+2CO2(g)2Fe3O4(s)+2CO(g) ΔH=2×(-38.1) kJ·mol-1=-76.2 kJ·mol-1
将(1)(2)(3)式相加得：6FeO+6CO6Fe+6CO2
则反应：FeO+COFe+CO2的ΔH为：
ΔH=(ΔH1+ΔH2+ΔH3)/6=［(-82.8 kJ·mol-1)+58.6 kJ·mol-1+(-76.2 kJ·mol-1)］/6=-16.73 kJ·mol-1
解析
本题考查热化学方程式的叠加法，核心思路是通过调整已知方程式（包括改变方向、乘以系数）使其相加后得到目标反应式，进而计算对应的ΔH。关键在于：
- 确定目标反应式中的物质如何从已知方程式中推导；
- 调整方程式方向与系数，确保相加后中间物质完全抵消；
- ΔH的线性叠加，注意方向改变或系数调整时ΔH的变化。
步骤1：调整已知方程式
-
方程式(1)：原方程式乘以3，使Fe₂O₃的系数与后续方程式匹配：
$3\text{Fe}_2\text{O}_3(s) + 9\text{CO}(g) \rightarrow 6\text{Fe}(s) + 9\text{CO}_2(g) \quad \Delta H = 3 \times (-27.6) = -82.8 \, \text{kJ·mol}^{-1}$ -
方程式(2)：原方程式反转方向，使Fe₃O₄成为反应物：
$2\text{Fe}_3\text{O}_4(s) + \text{CO}_2(g) \rightarrow 3\text{Fe}_2\text{O}_3(s) + \text{CO}(g) \quad \Delta H = +58.6 \, \text{kJ·mol}^{-1}$ -
方程式(3)：原方程式反转并乘以2，使FeO成为反应物：
$6\text{FeO}(s) + 2\text{CO}_2(g) \rightarrow 2\text{Fe}_3\text{O}_4(s) + 2\text{CO}(g) \quad \Delta H = 2 \times (-38.1) = -76.2 \, \text{kJ·mol}^{-1}$
步骤2：叠加方程式
将调整后的三个方程式相加：
- 左边：$3\text{Fe}_2\text{O}_3 + 9\text{CO} + 2\text{Fe}_3\text{O}_4 + \text{CO}_2 + 6\text{FeO} + 2\text{CO}_2$
- 右边：$6\text{Fe} + 9\text{CO}_2 + 3\text{Fe}_2\text{O}_3 + \text{CO} + 2\text{Fe}_3\text{O}_4 + 2\text{CO}$
抵消中间物质后，总反应式简化为：
$6\text{FeO}(s) + 6\text{CO}(g) \rightarrow 6\text{Fe}(s) + 6\text{CO}_2(g)$
步骤3：计算ΔH
总ΔH为三个步骤ΔH之和：
$\Delta H_{\text{总}} = (-82.8) + 58.6 + (-76.2) = -100.4 \, \text{kJ·mol}^{-1}$
因总反应式是目标反应式的6倍，故目标反应式的ΔH为：
$\Delta H = \frac{-100.4}{6} \approx -16.73 \, \text{kJ·mol}^{-1}$