Дайте характеристику следующей реакции: Fe2O3 (т) + 3Н2(г) → 2Fe(т) + 3Н2О (г) – 89,6 кДж

Реакция, представленная в вопросе, является примером восстановительного процесса, в котором оксид железа (Fe2O3) восстанавливается до железа (Fe) с помощью водорода (H2). Это типичная реакция восстановления, происходящая при нагревании.

Характеристика реакции:

1. Тип реакции: Это реакция восстановления, так как в ходе реакции происходит восстановление оксида железа (Fe2O3) до металлического железа (Fe). Водород в данном случае выступает в роли восстанавливающего агента.

2. Уравнение реакции:

   $$\text{Fe}_2\text{O}_3 (т) + 3\text{H}_2 (г) \rightarrow 2\text{Fe} (т) + 3\text{H}_2\text{O} (г)$$

   В этой реакции:

   • Оксид железа (Fe2O3) реагирует с водородом (H2).

   • В результате образуется металлическое железо (Fe) и водяной пар (H2O).

3. Термодинамика реакции: Реакция сопровождается выделением тепла, так как её энтальпия составляет -89,6 кДж. Это означает, что она экзотермическая — энергия освобождается в виде тепла в процессе протекания реакции. Отрицательное значение энтальпии указывает на то, что реакция самопроизвольна при определённых условиях (например, при нагревании).

4. Природа веществ:

   • Fe2O3 — это твердый оксид железа, который встречается в природе в виде руды (гематита).

   • H2 — водород в газообразном состоянии.

   • Fe — металл, который получается в результате восстановления оксида.

   • H2O — водяной пар, который образуется как побочный продукт.

5. Условия реакции: Для протекания этой реакции необходимо создать высокую температуру, чтобы преодолеть активационный барьер, так как водород не может восстановить железо при обычной температуре.

6. Практическое применение: Такая реакция используется в промышленности, например, в процессе получения металлического железа из руд в доменных печах, где в качестве восстановителя также может использоваться углерод или водород.

Таким образом, эта реакция представляет собой важный химический процесс восстановления и может применяться в металлургии и других химических производственных процессах.