Question

7．已知：
①将煤转化为水煤气的主要化学反应为C（s）+H₂O（g）$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$CO（g）+H₂（g）；
②C（s）、CO（g）和H₂（g）完全燃烧的热化学方程式分别为：
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═CO₂（g）；△H=-283.0kJ•mol^-1
请回答：
（1）根据以上数据，写出C（s）与水蒸气反应的热化学反应方程式：C（s）+H₂O（g）=CO（g）+H₂（g）△H=+131.5kJ/mol．
（2）比较反应热数据可知，1mol CO（g）和1mol H₂（g）完全燃烧放出的热量之和比1mol C（s）完全燃烧放出的热量多．甲同学据此认为“煤转化为水煤气可以使煤燃烧放出更多的热量”；乙同学根据盖斯定律做出循环图，并据此认为“煤转化为水煤气再燃烧放出的热量与煤直接燃烧放出的热量相等”．
请分析：甲、乙两同学观点正确的是乙（填“甲”或“乙”）；判断的理由是甲同学忽略了煤转化为水煤气要吸收热量．
（3）将煤转化为水煤气作为燃料和煤直接燃烧相比有很多优点，请列举其中的两个优点减少污染、燃烧充分．

Answer 1

分析 （1）先根据燃烧热写出热化学方程式，然后根据盖斯定律来解答；
（2）根据盖斯定律：化学反应不管是一步完成还是分几步完成，其反应热是相同的；也就是说，化学反应的反应热只与反应的始态和终态有关，与反应途径无关．即如果一个反应可以分几步进行，则各步反应的反应热之和与该反应一步完成时的反应热相同；根据煤转化为水煤气要吸收热量；
（3）增大可燃物与氧气的接触面积或增大氧气的浓度可以促进可燃物的燃烧．

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，
③H₂（g）+$\frac{1}{2}$O₂（g）=H₂O（g）△H=-242.0kJ/mol，
根据盖斯定律，①-②-③得：C（s）+H₂O（g）=CO（g）+H₂（g）△H=+131.5kJ/mol，
故答案为：C（s）+H₂O（g）=CO（g）+H₂（g）△H=+131.5kJ/mol；
（2）化学反应不管是一步完成还是分几步完成，其反应热是相同的；也就是说，化学反应的反应热只与反应的始态和终态有关，与反应途径无关．即如果一个反应可以分几步进行，则各步反应的反应热之和与该反应一步完成时的反应热相同；煤转化为水煤气要吸收热量，
故答案为：乙；甲同学忽略了煤转化为水煤气要吸收热量；
（3）通过改变对煤粉的加工，使煤与空气的接触面积增大，燃烧更充分，减少污染物的排放，
故答案为：减少污染、燃烧充分．

点评 本题主要考查了盖斯定律的应用，镁、铝的重要化合物的性质，难度不大，能准确筛选有用信息是解本题的关键．