Question

11．煤炭可以轉化為清潔能源和化工原料．
（1）用煤可以制得水煤氣．工業(yè)上可用煤和水通過水煤氣法制氫氣，已知下列熱化學方程式：
C（s）+$\frac{1}{2}$O₂（g）═CO（g）△H₁=-110.5kJ•mol^-1
2H₂（g）+O₂（g）═2H₂O（g）△H₂=-483.6kJ•mol^-1
試求水煤氣法制氫氣的反應的反應熱△H₃．
C（s）+H₂O（g）═CO（g）+H₂（g）△H₃=+131.3kJ•mol^-1
（2）若H-H、O=O和O-H鍵的鍵能分別是436kJ•mol^-1、496kJ•mol^-1和m kJ•mol^-1，結合上述熱化學方程式的相關數(shù)據計算，m=462.9．
（3）已知一氧化碳與水蒸氣反應過程的能量變化如圖所示：則此反應為放熱（填“吸熱”或“放熱”）反應，反應的熱化學方程式為CO（g）+H₂O（g）=CO₂（g）+H₂（g）△H=-41 kJ/mol．

Answer 1

分析 （1）依據熱化學方程式 和蓋斯定律計算得到；
（2）根據蓋斯定律計算水分解反應的焓變，化學反應的焓變△H=H_產物-H_反應物再結合化學鍵能和物質能量的關系來回答；
（3）依據圖象分析反應物能量高于生成物能量，反應是放熱反應，依據反應的熱化學方程式標注物質聚集狀態(tài)和對應焓變的大�。�

解答 解：（1）①C（s）+$\frac{1}{2}$O₂（g）=CO（g）△H₁=-110.5kJ/mol
②2H₂（g）+O₂（g）=2H₂O（g）△H₂=-483.6kJ/mol
依據蓋斯定律①-$\frac{②}{2}$得到：C（s）+H₂O（g）=CO（g）+H₂（g）△H₃=+131.3KJ/mol；
故答案為：+131.3；
（2）已知①：C（s）+H₂O（g）=CO（g）+H₂（g）△H₃=+131.3KJ/mol，
②C（s）+$\frac{1}{2}$O₂（g）═CO（g）△H₁=-110.5kJ•mol^-1
①×2-②×2得：2H₂O（g）═O₂（g）+2H₂（g）△H=（2×131.3KJ+221）kJ•mol^-1，
4×m-496-2×436=2×131.3KJ+221，
解得m=+462.9，故答案為：462.9；
（3）圖象分析判斷反應物能量高于生成物能量，反應是放熱反應，1molCO完全反應放出的熱量41KJ，熱化學方程式為：CO（g）+H₂O（g）=CO₂（g）+H₂（g）△H=-41 kJ/mol；
故答案為：放熱；CO（g）+H₂O（g）=CO₂（g）+H₂（g）△H=-41 kJ/mol．

點評 本題考查熱化學方程式的書寫和蓋斯定律應用，圖象分析理解是關鍵，題目較簡單．