题目内容
把煤作为燃料可通过下列两种途径:
途径I:C(s)+O2 (g)═CO2(g)△H1<0 ①
途径II:先制成水煤气:C(s)+H2O(g)═CO(g)+H2(g)△H2>0 ②
再燃烧水煤气:2CO(g)+O2 (g)═2CO2(g)△H3<0 ③
2H2(g)+O2 (g)═2H2O(g)△H4<0④
请回答下列问题:
(1)途径I放出的热量
(2)△H1、△H2、△H3、△H4的数学关系式是
(3)12g 炭粉在氧气中不完全燃烧生成一氧化碳,放出110.35kJ热量.其热化学方程式为
(4)煤炭作为燃料采用途径II的优点有
途径I:C(s)+O2 (g)═CO2(g)△H1<0 ①
途径II:先制成水煤气:C(s)+H2O(g)═CO(g)+H2(g)△H2>0 ②
再燃烧水煤气:2CO(g)+O2 (g)═2CO2(g)△H3<0 ③
2H2(g)+O2 (g)═2H2O(g)△H4<0④
请回答下列问题:
(1)途径I放出的热量
等于
等于
( 填“大于”“等于”或“小于”) 途径II放出的热量,原因是根据盖斯定律可知,如果一个化学反应可以分步进行,则各分步反应的反应热之和与该反应一步完成时的反应热是相同的
根据盖斯定律可知,如果一个化学反应可以分步进行,则各分步反应的反应热之和与该反应一步完成时的反应热是相同的
.(2)△H1、△H2、△H3、△H4的数学关系式是
△H1=△H2+
(△H3+△H4)
1 |
2 |
△H1=△H2+
(△H3+△H4)
.1 |
2 |
(3)12g 炭粉在氧气中不完全燃烧生成一氧化碳,放出110.35kJ热量.其热化学方程式为
C(s)+
O2 (g)═CO(g)△H=-110.35 kJ?mol-1
1 |
2 |
C(s)+
O2 (g)═CO(g)△H=-110.35 kJ?mol-1
.1 |
2 |
(4)煤炭作为燃料采用途径II的优点有
燃料燃烧充分,利用率高,放热多,污染小等
燃料燃烧充分,利用率高,放热多,污染小等
.分析:(1)根据盖斯定律可知,反应热只与始态和终态有关,而与反应的途径无关,通过观察可知途径Ⅰ和途径Ⅱ是等效的,所以途径Ⅰ放出的热量等于途径Ⅱ放出的热量;
(2)由盖斯定律,将途径Ⅱ的三个化学方程式乘以适当的系数进行加减,反应热也乘以相应的系数进行相应的加减,构造出途径I的热化学方程式,据此判断△H1、△H2、△H3、△H4的数学关系式;
(3)根据12g 炭粉在氧气中不完全燃烧生成一氧化碳,放出110.35kJ热量,求出1mol碳反应放出的热量,再根据书写热化学方程式的方法来分析;
(4)固体煤经处理变为气体燃料后,根据气体燃料具有的优点分析.
(2)由盖斯定律,将途径Ⅱ的三个化学方程式乘以适当的系数进行加减,反应热也乘以相应的系数进行相应的加减,构造出途径I的热化学方程式,据此判断△H1、△H2、△H3、△H4的数学关系式;
(3)根据12g 炭粉在氧气中不完全燃烧生成一氧化碳,放出110.35kJ热量,求出1mol碳反应放出的热量,再根据书写热化学方程式的方法来分析;
(4)固体煤经处理变为气体燃料后,根据气体燃料具有的优点分析.
解答:解:(1)根据盖斯定律可知,反应热只与始态和终态有关,而与反应的途径无关,通过观察可知途径Ⅰ和途径Ⅱ是等效的,途径Ⅰ和途径Ⅱ等量的煤燃烧消耗的氧气相等,两途径最终生成物只有二氧化碳,所以途径Ⅰ放出的热量等于途径Ⅱ放出的热量,
故答案为:等于;根据盖斯定律可知,如果一个化学反应可以分步进行,则各分步反应的反应热之和与该反应一步完成时的反应热是相同的;
(2)途径Ⅱ:C(s)+H2O(g)═CO(g)+H2(g)△H2>0 ②
再燃烧水煤气:2CO(g)+O2(g)═2CO2(g)△H3<0 ③
2H2(g)+O2 (g)═2H2O(g)△H4<0 ④
由盖斯定律可知,②×2+③+④得2C(s)+2O2 (g)═2CO2(g)△H=2△H2+△H3+△H4,
所以△H1=
△H=
(2△H2+△H3+△H4)=△H2+
(△H3+△H4),
故答案为:△H1=△H2+
(△H3+△H4);
(3)12g 炭粉在氧气中不完全燃烧生成一氧化碳,放出110.35kJ热量,即1mol炭粉在氧气中不完全燃烧生成一氧化碳,放出110.35kJ热量,热化学方程式为:C(s)+
O2 (g)=CO(g)△H=-110.35 kJ?mol-1,故答案为:C(s)+
O2 (g)=CO(g)△H=-110.35 kJ?mol-1;
(4)煤通过途径Ⅱ作为燃料的意义是固体煤经处理变为气体燃料后,不仅在燃烧时可以大大减少SO2和烟尘对大气造成的污染,而且燃烧效率高,也便于输送,
故答案为:燃料燃烧充分,利用率高,放热多,污染小等.
故答案为:等于;根据盖斯定律可知,如果一个化学反应可以分步进行,则各分步反应的反应热之和与该反应一步完成时的反应热是相同的;
(2)途径Ⅱ:C(s)+H2O(g)═CO(g)+H2(g)△H2>0 ②
再燃烧水煤气:2CO(g)+O2(g)═2CO2(g)△H3<0 ③
2H2(g)+O2 (g)═2H2O(g)△H4<0 ④
由盖斯定律可知,②×2+③+④得2C(s)+2O2 (g)═2CO2(g)△H=2△H2+△H3+△H4,
所以△H1=
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2 |
1 |
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1 |
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故答案为:△H1=△H2+
1 |
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(3)12g 炭粉在氧气中不完全燃烧生成一氧化碳,放出110.35kJ热量,即1mol炭粉在氧气中不完全燃烧生成一氧化碳,放出110.35kJ热量,热化学方程式为:C(s)+
1 |
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(4)煤通过途径Ⅱ作为燃料的意义是固体煤经处理变为气体燃料后,不仅在燃烧时可以大大减少SO2和烟尘对大气造成的污染,而且燃烧效率高,也便于输送,
故答案为:燃料燃烧充分,利用率高,放热多,污染小等.
点评:本题考查学生盖斯定律的应用以及反应吸放热与反应物、生成物能量之间的关系,注意盖斯定律的应用,题目难度不大.
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