Question

12．把煤作為燃料可通過下列兩種途徑：
途徑I：C（s）+O₂（g）═CO₂（g）
途徑II：先制水煤氣：C（s）+H₂O（g）═CO（g）+H₂（g）
燃燒水煤氣：2CO（g）+O₂（g）═2CO₂（g）；
2H₂（g）+O₂（g）═2H₂O（g）
已知：①C（s）+O₂（g）═CO₂（g）；△H₁=-393.5kJ•mol^-1
②H₂（g）+$\frac{1}{2}$O₂（g）=H₂O（g）；△H₂=-241.8kJ•mol^-1
③CO（g）+$\frac{1}{2}$O₂（g）=CO₂（g）；△H₃=-283.0kJ•mol^-1
請回答下列問題：
（1）C的標準燃燒熱是393.5kJ•mol^-1
（2）根據蓋斯定律寫出煤和氣態水生成水煤氣的熱化學方程式：C（s）+H₂O（g）=CO（g）+H₂（g）△H═+131.3kJ•mol^-1
（3）在制水煤氣反應里，反應物具有的總能量＜（填“＞”、“＜”或“=”）生成物所具有的總能量
（4）根據兩種途徑，下列說法錯誤的是A
A．途徑II制水煤氣時增加能耗，故途徑II的做法不可取
B．與途徑I相比，途徑II可以減少對環境的污染
C．與途徑I相比，途徑II可以提高煤的燃燒效率
D．將煤轉化為水煤氣后，便于通過管道進行運輸．

Answer 1

分析 （1）由C（s）+O₂（g）═CO₂（g）；△H₁=-393.5kJ•mol^-1可知，C的標準燃燒熱是393.5kJ•mol^-1；
（2）根據蓋斯定律，①-②-③得到C（s）+H₂O（g）=CO（g）+H₂（g）△H；
（3）C（s）+H₂O（g）=CO（g）+H₂（g）△H=+131.3kJ•mol^-1＞0，反應物的總能量小于生成物的總能量；
（4）固體煤經處理變為氣體燃料后，根據氣體燃料具有的優點分析，煤通過途徑Ⅱ作為燃料的意義是固體煤經處理變為氣體燃料后，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；

解答 解：（1）由C（s）+O₂（g）═CO₂（g）；△H₁=-393.5kJ•mol^-1可知，C的標準燃燒熱是393.5kJ•mol^-1，
故答案為：393.5；
（2：①C（s）+O₂（g）═CO₂（g）；△H₁=-393.5kJ•mol^-1
②H₂（g）+$\frac{1}{2}$O₂（g）=H₂O（g）；△H₂=-241.8kJ•mol^-1
③CO（g）+$\frac{1}{2}$O₂（g）=CO₂（g）；△H₃=-283.0kJ•mol^-1
根據蓋斯定律，①-②-③得到：C（s）+H₂O（g）=CO（g）+H₂（g）△H=+131.3kJ•mol^-1，
故答案為：C（s）+H₂O（g）=CO（g）+H₂（g）△H═+131.3kJ•mol^-1；
（3）C（s）+H₂O（g）=CO（g）+H₂（g）△H=+131.3kJ•mol^-1＞0，吸熱反應中反應物的總能量小于生成物的總能量，
故答案為：＜；
（4）A、根據蓋斯定律，反應熱只與始態與終態有關，與途徑無關，始態相同、終態相同反應熱相同，途徑1和途徑2在理論上相同放出的熱量相等，故A錯誤；
B．與途徑Ⅰ相比，途徑Ⅱ可以減少對環境的污染，固體煤經處理變為氣體燃料后，不僅在燃燒時可以大大減少SO₂和煙塵對大氣造成的污染，故B正確；
C．與途徑Ⅰ相比，途徑Ⅱ可以提高煤的燃燒效率，固體煤經處理變為氣體燃料后，與途徑Ⅰ相比，途徑Ⅱ可以提高煤的燃燒效率，故C正確
D．將煤轉化為水煤氣后，氣體便于通過管道進行運輸，故D正確．
故答案為：A．

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系，注意蓋斯定律的應用，題目難度不大．