Question

11．煤炭可以转化为清洁能源和化工原料．
（1）用煤可以制得水煤气．工业上可用煤和水通过水煤气法制氢气，已知下列热化学方程式：
C（s）+$\frac{1}{2}$O₂（g）═CO（g）△H₁=-110.5kJ•mol^-1
2H₂（g）+O₂（g）═2H₂O（g）△H₂=-483.6kJ•mol^-1
试求水煤气法制氢气的反应的反应热△H₃．
C（s）+H₂O（g）═CO（g）+H₂（g）△H₃=+131.3kJ•mol^-1
（2）若H-H、O=O和O-H键的键能分别是436kJ•mol^-1、496kJ•mol^-1和m kJ•mol^-1，结合上述热化学方程式的相关数据计算，m=462.9．
（3）已知一氧化碳与水蒸气反应过程的能量变化如图所示：则此反应为放热（填“吸热”或“放热”）反应，反应的热化学方程式为CO（g）+H₂O（g）=CO₂（g）+H₂（g）△H=-41 kJ/mol．

Answer 1

分析 （1）依据热化学方程式 和盖斯定律计算得到；
（2）根据盖斯定律计算水分解反应的焓变，化学反应的焓变△H=H_产物-H_反应物再结合化学键能和物质能量的关系来回答；
（3）依据图象分析反应物能量高于生成物能量，反应是放热反应，依据反应的热化学方程式标注物质聚集状态和对应焓变的大小．

解答 解：（1）①C（s）+$\frac{1}{2}$O₂（g）=CO（g）△H₁=-110.5kJ/mol
②2H₂（g）+O₂（g）=2H₂O（g）△H₂=-483.6kJ/mol
依据盖斯定律①-$\frac{②}{2}$得到：C（s）+H₂O（g）=CO（g）+H₂（g）△H₃=+131.3KJ/mol；
故答案为：+131.3；
（2）已知①：C（s）+H₂O（g）=CO（g）+H₂（g）△H₃=+131.3KJ/mol，
②C（s）+$\frac{1}{2}$O₂（g）═CO（g）△H₁=-110.5kJ•mol^-1
①×2-②×2得：2H₂O（g）═O₂（g）+2H₂（g）△H=（2×131.3KJ+221）kJ•mol^-1，
4×m-496-2×436=2×131.3KJ+221，
解得m=+462.9，故答案为：462.9；
（3）图象分析判断反应物能量高于生成物能量，反应是放热反应，1molCO完全反应放出的热量41KJ，热化学方程式为：CO（g）+H₂O（g）=CO₂（g）+H₂（g）△H=-41 kJ/mol；
故答案为：放热；CO（g）+H₂O（g）=CO₂（g）+H₂（g）△H=-41 kJ/mol．

点评 本题考查热化学方程式的书写和盖斯定律应用，图象分析理解是关键，题目较简单．