Question

将煤转化为水煤气是通过化学方法将煤转化为洁净燃料的方法之一．煤转化为水煤气的主要化学反应为：C+H₂O（g）

高温  .

 CO+H₂．C（s）、CO（g）和H₂（g）完全燃烧的热化学方程式分别为：
①C（s）+O₂（g）=CO₂（g）△H₁=-393.5kJ?mol^-1；
②H₂（g）+

1

2

O₂（g）=H₂O（g）△H₂=-242.0kJ?mol^-1；
③CO（g）+

1

2

O₂（g）=CO₂（g）△H₃=-283.0kJ?mol^-1；
试回答：
（1）请你根据以上数据，写出C（s）与水蒸气反应生成CO和H₂的热化学方程式：

 

．
（2）比较反应热数据可知，1molCO（g）和1molH₂（g）完全燃烧放出的热量之和，比1molC（s）完全燃烧放出的热量

 

（填“多”或“少”）．
甲同学据此认为：“煤炭燃烧时加少量水，可以使煤炭燃烧放出更多的热量”．乙同学根据盖斯定律作出了下列循环图

请你写出△H₁、△H₂、△H₃、△H₄之间存在的关系式

 

．
乙同学据此认为：“将煤转化为水煤气再燃烧放出的热量，最多与直接燃烧煤放出的热量相同．”请分析：甲、乙两同学的观点正确的是

 

（填“甲”或“乙”）同学，另一同学出现错误观点的原因是

 

．

Answer 1

考点：热化学方程式,用盖斯定律进行有关反应热的计算

专题：化学反应中的能量变化

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）依据热化学方程式分析判断反应放出的热量；
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分析．

解答： 解：（1）①C（石墨，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，
④H₂O（g）=H₂O（l）△H=-44.0kJ/mol，
根据盖斯定律，①-②-③+④得：C（石墨，s）+H₂O（g）=CO（g）+H₂（g）△H=+87.5kJ/mol，
故答案为：C（石墨，s）+H₂O（g）=CO（g）+H₂（g）△H=+87.5kJ/mol；
（2）①C（s）+O₂（g）=CO₂（g）△H₁=-393.5kJ?mol^-1；
②H₂（g）+

1

2

O₂（g）=H₂O（g）△H₂=-242.0kJ?mol^-1；
③CO（g）+

1

2

O₂（g）=CO₂（g）△H₃=-283.0kJ?mol^-1；
比较反应热数据可知，1molCO（g）和1molH₂（g）完全燃烧放出的热量之和，比1molC（s）完全燃烧放出的热量多，
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；
△H₁、△H₂、△H₃、△H₄之间存在的关系式为：△H₁=△H₂+△H₃+△H₄；
依据盖斯定律可知，将煤转化为水煤气再燃烧放出的热量，最多与直接燃烧煤放出的热量相同，乙正确；
煤转化为水煤气要吸收热量，煤炭燃烧时加少量水，结合盖斯定律可知，煤炭燃烧放出相同的热量；
故答案为：多；△H₁=△H₂+△H₃+△H₄；乙；甲同学忽略了煤转化为水煤气要吸收热量．

点评：本题主要考查了热化学方程式书写和计算，盖斯定律的应用分析，掌握基础是关键，题目较简单．