Question

(創新預測題)將煤轉化為水煤氣的主要化學反應為C(s)＋H2O(g) CO(g)＋H2(g)；C(s)、CO(g)和H2(g)完全燃燒的熱化學方程式為：

C(s)＋O2(g)=CO2(g)　ΔH1＝－393.5 kJ·mol－1

H2(g)＋ O2(g)=H2O(g)　ΔH＝－242.0 kJ·mol－1

CO(g)＋ O2(g)=CO2(g)　ΔH＝－283.0 kJ·mol－1

請回答：

(1)根據以上數據，寫出C(s)與水蒸氣反應的熱化學反應方程式：_____________________________。

(2)比較反應熱數據可知，1 mol CO(g)和1 mol H2(g)完全燃燒放出的熱量之和比1 mol C(s)完全燃燒放出的熱量多。甲同學據此認為“煤轉化為水煤氣可以使煤燃燒放出更多的熱量”；乙同學根據蓋斯定律做出如圖循環圖

 

并據此認為“煤轉化為水煤氣再燃燒放出的熱量與煤直接燃燒放出的熱量相等”。

請分析：甲、乙兩同學觀點正確的是________(填“甲”或“乙”)；判斷的理由是

_______________________________________________________。

(3)將煤轉化為水煤氣作為燃料和煤直接燃燒相比有很多優點，請列舉其中的兩個優點______________________________________________________

 

Answer 1

(1)C(s)＋H2O(g)=CO(g)＋H2(g) ΔH＝131.5 kJ·mol－1

(2)乙　甲同學忽略了煤轉化為水煤氣要吸收熱量(或ΔH1＝ΔH2＋ΔH3且ΔH2＞0)

(3)①減少污染；②燃燒充分；③方便輸送(任填兩個)

【解析】(1)本題考查蓋斯定律，ΔH1－ΔH2－ΔH3即為C(s)與水蒸氣反應的焓變。因此C(s)與水蒸氣反應的熱化學方程式為：

C(s)＋H2O(g)=CO(g)＋H2(g)　ΔH＝131.5 kJ·mol－1。

(2)根據蓋斯定律，煤轉化為水煤氣再燃燒放出的熱量與煤直接燃燒放出的熱量應相等，甲同學的錯誤在于忽視了煤轉化為水煤氣時要吸收熱量。