【題目】將煤轉(zhuǎn)化為水煤氣是通過化學方法將煤轉(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反應為:C+H2O(g) CO+H2 . C(s)、CO(g)和H2(g)完全燃燒的熱化學方程式分別為:
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)請你根據(jù)以上數(shù)據(jù),寫出C(s)與水蒸氣反應生成CO和H2的熱化學方程式:
(2)比較反應熱數(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”).
甲同學據(jù)此認為:“煤炭燃燒時加少量水,可以使煤炭燃燒放出更多的熱量”.乙同學根據(jù)蓋斯定律作出了下列循環(huán)圖

請你寫出△H1、△H2、△H3、△H4之間存在的關(guān)系式
乙同學據(jù)此認為:“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.”請分析:甲、乙兩同學的觀點正確的是(填“甲”或“乙”)同學,另一同學出現(xiàn)錯誤觀點的原因是

【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,

化學反應不管是一步完成還是分幾步完成,其反應熱是相同的;也就是說,化學反應的反應熱只與反應的始態(tài)和終態(tài)有關(guān),與反應途徑無關(guān).即如果一個反應可以分幾步進行,則各步反應的反應熱之和與該反應一步完成時的反應熱相同;

△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;甲同學忽略了煤轉(zhuǎn)化為水煤氣要吸收熱量.

練習冊系列答案
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