Question

10．將煤轉化為水煤氣的主要化學反應為C（s）+H₂O（g）$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$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）；△H=-393.5kJ•mol^-1
H₂（g）+$\frac{1}{2}$O₂（g）═H₂O（g）；△H=-242.0kJ•mol^-1
CO（g）+$\frac{1}{2}$O₂（g）═CO₂（g）；△H=-283.0kJ•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：C（s）+H₂O（g）=CO（g）+H₂（g）△H=+131.5kJ/mol．
（2）比較反應熱數據可知，1mol CO（g）和1mol H₂（g）完全燃燒放出的熱量之和比1mol 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右面循環圖：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乙（填“甲”或“乙”）；判斷的理由是甲同學忽略了煤轉化為水煤氣要吸收熱量．

Answer 1

分析 （1）根據蓋斯定律：①C（s）+O₂（g）=CO₂（g）△H=-393.5 kJ/mol，
②CO（g）+$\frac{1}{2}$O₂（g）=CO₂（g）△H=-283.0 kJ/mol，
③CO（g）+$\frac{1}{2}$O₂（g）=CO₂（g）△H=-283.0 kJ/mol，
根據蓋斯定律，①-②-③得；
（2）根據蓋斯定律：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和終態有關，與反應途徑無關．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；根據煤轉化為水煤氣要吸收熱量．

解答 解：（1）①C（s）+O₂（g）=CO₂（g）△H=-393.5 kJ/mol，
②CO（g）+$\frac{1}{2}$O₂（g）=CO₂（g）△H=-283.0 kJ/mol，
③CO（g）+$\frac{1}{2}$O₂（g）=CO₂（g）△H=-283.0 kJ/mol，
根據蓋斯定律，①-②-③得：C（s）+H₂O（g）=CO（g）+H₂（g）△H=+131.5kJ/mol，
故答案為：C（s）+H₂O（g）=CO（g）+H₂（g）△H=+131.5kJ/mol；
（2）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和終態有關，與反應途徑無關．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；煤轉化為水煤氣要吸收熱量，
故答案為：乙；甲同學忽略了煤轉化為水煤氣要吸收熱量．

點評 本題主要考查了蓋斯定律的應用，難度不大，能準確篩選有用信息是解本題的關鍵．