Question

已知：①將煤轉化為水煤氣的主要化學反應為C（s）+H₂O（g）

高溫  .

CO（g）+H₂（g）；②C（s）、CO（g）和H₂（g）完全燃燒的熱化學方程式分別為：
C（s）+O₂（g）═CO₂（g）；△H=-393.5kJ?mol^-1
CO（g）+1/2O₂（g）═CO₂（g）；△H=-283.0kJ?mol^-1
H₂（g）+1/2O₂（g）═H₂O（g）；△H=-242.0kJ?mol^-1
請回答：（1）根據以上信息，寫出C（s）與水蒸氣反應的熱化學方程式：

 

．
（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1molC（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所示的循環圖，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

 

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（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

考點：用蓋斯定律進行有關反應熱的計算

專題：化學反應中的能量變化

分析：（1）根據蓋斯定律來解答；
（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；
（3）增大可燃物與氧氣的接觸面積或增大氧氣的濃度可以促進可燃物的燃燒；

解答： 解：（1）①C（s）+O₂（g）=CO₂（g）△H=-393.5 kJ/mol，
②CO（g）+

1

2

O₂（g）=CO₂（g）△H=-283.0 kJ/mol，
③H₂（g）+

1

2

O₂（g）=H₂O（g）△H=-242.0kJ/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；
（3）通過改變對煤粉的加工，使煤與空氣的接觸面積增大，燃燒更充分，減少污染物的排放，故答案為：①減少污染 ②燃燒充分；

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．