散文精选网一氧化碳还原氧化铜
嗯，就配这首歌吧…
在上高中的时候就听到了这种说法：“以C、CO、H2为还原剂的反应是吸热反应”，还特别举了一氧化碳还原氧化铁、氢气还原氧化铜、碳还原二氧化碳，并且解释为“这些反应的反应条件都是加热或者高温，需要持续的供能才能维持反应继续”，进而引申为“反应条件为加热或者高温的反应大多为吸热反应”。这段话也被广泛的印刷在了绝大多数的教辅书中（小编手中的教辅书全是这么印的）。事实真的如此吗？这看起来无懈可击司空见惯的解释和总结，真的是骗了一届又一届的学生啊，当然也包括小编自己。小编在得到前辈的指点之后，赶紧进行了验证，不仅吓得吃了一鲸，吓得西瓜都掉了，更是吓得都坐在了水上了，所以赶紧写了个推送…
学过普通化学原理/无机化学的人都知道，化学反应热(焓变)△H可以用标准摩尔生成焓来计算，同理也可以计算自由能变△G和熵变△S。从任何一本无机化学书的附录中都可以查到这些数据，我们只需要做一个简单的计算就能验证这些广为流传的总结是不是靠谱。
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△fHm (kJ/mol) |
△fGm (kJ/mol) |
SmkJ/(mol·K) |
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H2 |
0 |
0 |
0.1307 |
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H2O(l) |
-285.83 |
-237.13 |
0.06991 |
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C(石墨) |
0 |
0 |
0.0057 |
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CO |
-110.5 |
-137.2 |
0.1977 |
|
CO2 |
-393.5 |
-394.4 |
0.2138 |
|
Fe |
0 |
0 |
0.0273 |
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Fe2O3 |
-824.2 |
-742.2 |
0.0874 |
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Fe3O4 |
-1118.4 |
-1015.4 |
0.1464 |
|
Cu |
0 |
0 |
0.0332 |
|
CuO |
-157.3 |
-129.7 |
0.0426 |
先来看第一个反应：一氧化碳还原氧化铁
3CO +Fe2O3== 3CO2+ 2Fe
△H=生成物的标准摩尔生成焓-反应物的标准摩尔生成焓，△S和△G同理，因此计算结果如下：
△rHm=-393.5×3-(-110.5×3-824.2)=-24.8kJ/mol
△rSm=0.0273×2+0.2138×3-0.1977×3-0.0874=0.0155kJ/(mol×K)
△rGm=-394.4×3+137.2×3+742.2=-29.4 kJ/mol
一氧化碳还原氧化铁的反应不仅是一个地地道道的放热反应，而且还是一个“焓减熵增”的在任何温度都可以自发进行的反应，我就问你毁三观么。
再来看第二个反应：氢气还原氧化铜
H2+ CuO == H2O + Cu
△rHm=-285.83-(-157.3) =-128.55 kJ/mol
△rSm=0.0332+0.06991-0.0426-0.1307=-0.0702kJ/(mol*K)
△rGm=-237.13-(-129.7)=-107.43 kJ/mol
这个放热量就更大了，比碳不完全燃烧生成一氧化碳的放热量还要大，怎么样，世界崩塌了么？别急，还有呢。
第三个反应：氢气还原氧化铁
3H2+ Fe2O3== 3H2O + 2Fe
△rHm=-285.83×3-(-824.2) =-33.35 kJ/mol
继续放热！
再补一刀吧：水蒸气和还原铁粉的反应，这可是要用酒精喷灯的反应啊！
3Fe +4H2O == Fe3O4+ 4H2
△rHm=-1118.4-(-285.83×3)= -260.91 kJ/mol
这放的热已经能烫死人啦！
其实这些放热反应之所以需要高温和持续加热是因为它们的活化能太高了。
当然也不是所有的认知都是用来颠覆的，还是有吸热的反应，比如碳还原氧化铁的反应。
3C + Fe2O3== 3CO + 2Fe
△rHm=-110.5×3-(-824.2)=+492.7 kJ/mol
还有碳还原二氧化碳的反应也是吸热反应。
好在这个“规律”在最近十多年的高考中从来没有直接考到过（也不可能这么考），所以即便没有纠正过来也未造成严重后果。但是我们还是要从中得到一些启示，很遗憾我最不会讲大道理了，所以你们还是自求多福吧(微笑)。不过有一件事我还是要多嘴两句：小编本身是很讨厌所谓的“知识点大全”的，诸如“凡是什么什么就都是什么什么”之类的表述（请自行脑补吧），世界那么大，有那么一两个特例也在所难免（而且好像考试还很喜欢盯着这些异类）。所以说学会原理而不是背下结论，自然就能以不变应万变了。进一步多嘴：举一反三当然是极好的（就是极好的），但万不可做了几道题就开始盲目总结规律哦。
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