【題目】將煤轉(zhuǎn)化為水煤氣是通過化學(xué)方法將煤轉(zhuǎn)化為潔凈燃料的方法之一.煤轉(zhuǎn)化為水煤氣的主要化學(xué)反應(yīng)為:C+H2O(g) CO+H2 . C(s)、CO(g)和H2(g)完全燃燒的熱化學(xué)方程式分別為:
①C(s)+O2(g)=CO2(g)△H1=﹣393.5kJmol﹣1;
②H2(g)+ O2(g)=H2O(g)△H2=﹣242.0kJmol﹣1;
③CO(g)+ O2(g)=CO2(g)△H3=﹣283.0kJmol﹣1
試回答:
(1)請(qǐng)你根據(jù)以上數(shù)據(jù),寫出C(s)與水蒸氣反應(yīng)生成CO和H2的熱化學(xué)方程式:
(2)比較反應(yīng)熱數(shù)據(jù)可知,1molCO(g)和1molH2(g)完全燃燒放出的熱量之和,比1molC(s)完全燃燒放出的熱量(填“多”或“少”).
甲同學(xué)據(jù)此認(rèn)為:“煤炭燃燒時(shí)加少量水,可以使煤炭燃燒放出更多的熱量”.乙同學(xué)根據(jù)蓋斯定律作出了下列循環(huán)圖

請(qǐng)你寫出△H1、△H2、△H3、△H4之間存在的關(guān)系式
乙同學(xué)據(jù)此認(rèn)為:“將煤轉(zhuǎn)化為水煤氣再燃燒放出的熱量,最多與直接燃燒煤放出的熱量相同.”請(qǐng)分析:甲、乙兩同學(xué)的觀點(diǎn)正確的是(填“甲”或“乙”)同學(xué),另一同學(xué)出現(xiàn)錯(cuò)誤觀點(diǎn)的原因是

【答案】
(1)C(石墨,s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g)△H=+131.5kJ/mol
(2)多,△H1=△H2+△H3+△H4,乙,甲同學(xué)忽略了煤轉(zhuǎn)化為水煤氣要吸收熱量
【解析】解:(1)①C(石墨,s)+O2(g)=CO2(g)△H=﹣393.5 kJ/mol,

②CO(g)+ O2(g)=CO2(g)△H=﹣283.0 kJ/mol,

③H2(g)+ O2(g)=H2O(g)△H=﹣242.0kJ/mol,

根據(jù)蓋斯定律,①﹣②﹣③得:C(石墨,s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g)△H=+131.5kJ/mol,

所以答案是:C(石墨,s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g)△H=+131.5kJ/mol;
(2)①C(s)+O2(g)=CO2(g)△H1=﹣393.5kJmol﹣1;

②H2(g)+ O2(g)=H2O(g)△H2=﹣242.0kJmol﹣1;

③CO(g)+ O2(g)=CO2(g)△H3=﹣283.0kJmol﹣1;

比較反應(yīng)熱數(shù)據(jù)可知,1molCO(g)和1molH2(g)完全燃燒放出的熱量之和,比1molC(s)完全燃燒放出的熱量多,

化學(xué)反應(yīng)不管是一步完成還是分幾步完成,其反應(yīng)熱是相同的;也就是說,化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)熱只與反應(yīng)的始態(tài)和終態(tài)有關(guān),與反應(yīng)途徑無關(guān).即如果一個(gè)反應(yīng)可以分幾步進(jìn)行,則各步反應(yīng)的反應(yīng)熱之和與該反應(yīng)一步完成時(shí)的反應(yīng)熱相同;

△H1、△H2、△H3、△H4之間存在的關(guān)系式為:△H1=△H2+△H3+△H4

依據(jù)蓋斯定律可知,將煤轉(zhuǎn)化為水煤氣再燃燒放出的熱量,最多與直接燃燒煤放出的熱量相同,乙正確;煤轉(zhuǎn)化為水煤氣要吸收熱量,煤炭燃燒時(shí)加少量水,結(jié)合蓋斯定律可知,煤炭燃燒放出相同的熱量;

所以答案是:多;△H1=△H2+△H3+△H4;乙;甲同學(xué)忽略了煤轉(zhuǎn)化為水煤氣要吸收熱量.

練習(xí)冊(cè)系列答案
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