Question

煤作為燃料，可以有下列兩種途徑（把煤看成由碳組成）：
途徑Ⅰ：C（s）+O₂（g）═CO₂（g）△H=-a kJ?mol^-1
途徑Ⅱ：C（s）+H₂O（g）═CO（g）+H₂（g）△H=+b kJ?mol^-1
2CO（g）+O₂（g）═2CO₂（g）△H=-c kJ?mol^-1
2H₂（g）+O₂（g）═2H₂O（g）△H=-d kJ?mol^-1
試回答下列問題：
（1）燃燒等質(zhì)量的煤，途徑Ⅰ放出的熱量

等于

途徑Ⅱ放出的熱量（填“大于”、“小于”或“等于”）．
（2）b的數(shù)學關(guān)系式是

b=-a+

1

2

（c+d），

（用a、c、d表示）．
（3）由于制取水煤氣反應中，反應物具有的總能量

小于

（填“大于”、“小于”或“等于”）生成物所具有的總能量，在反應時，反應物需要

吸收

（填“吸收”或“放出”）能量才能轉(zhuǎn)化為生成物．
（4）簡述煤通過途徑Ⅱ作為燃料的意義

固體煤經(jīng)處理變?yōu)闅怏w燃料后，不僅在燃燒時可以大大減少SO₂和煙塵對大氣造成的污染，而且燃燒效率高，也便于輸送

．

Answer 1

分析：（1）根據(jù)蓋斯定律，反應熱只與始態(tài)與終態(tài)有關(guān)，與途徑無關(guān)，始態(tài)相同、終態(tài)相同反應熱相同；
（2）根據(jù)蓋斯定律，利用途徑Ⅱ構(gòu)造途徑Ⅰ，進行計算；
（3）反應物具有的總能量小于生成物的總能量時，則反應是吸熱反應，反之則為放熱反應；
（4）固體煤經(jīng)處理變?yōu)闅怏w燃料后，根據(jù)氣體燃料具有的優(yōu)點分析；

解答：解：（1）根據(jù)蓋斯定律，煤作為燃料不管是一步完成還是分兩步完成，反應物和產(chǎn)物的焓值是一定的，所以兩途徑的焓變值一樣，放出的熱量一樣，故答案為：等于；
（2）途徑Ⅰ：①C（s）+O₂（g）═CO₂（g）△H=-a kJ?mol^-1
途徑Ⅱ：②C（s）+H₂O（g）═CO（g）+H₂（g）△H=+b kJ?mol^-1
③2CO（g）+O₂（g）═2CO₂（g）△H=-c kJ?mol^-1
④2H₂（g）+O₂（g）═2H₂O（g）△H=-d kJ?mol^-1
根據(jù)蓋斯定律：②+③×

1

2

+④×

1

2

得得C（s）+O₂（g）═CO₂（g），所以-a=b-

1

2

（c+d），所以b=-a+

1

2

（c+d），故答案為：b=-a+

1

2

（c+d），；
（3）制水煤氣 C（s）+H₂O（g）=CO（g）+H₂（g）；△H₂＞0，該反應是吸熱反應，反應物具有的總能量小于生成物的總能量，反應條件是加熱，
故答案為：小于；吸收；加熱；
（4）煤通過途徑Ⅱ作為燃料的意義是固體煤經(jīng)處理變?yōu)闅怏w燃料后，不僅在燃燒時可以大大減少SO₂和煙塵對大氣造成的污染，而且燃燒效率高，也便于輸送，
故答案為：固體煤經(jīng)處理變?yōu)闅怏w燃料后，不僅在燃燒時可以大大減少SO₂和煙塵對大氣造成的污染，而且燃燒效率高，也便于輸送．

點評：本題考查學生蓋斯定律的應用以及反應吸放熱與反應物、生成物能量之間的關(guān)系，可以根據(jù)所學知識進行回答，難度不大