Question

12．把煤作为燃料可通过下列两种途径：
途径I：C（s）+O₂（g）═CO₂（g）△H=-393.5 kJ/mol
途径II：C+H₂O═CO+H₂
CO（g）+$\frac{1}{2}$O₂（g）=CO₂（g）△H=-283.0kJ/mol
H₂（g）+$\frac{1}{2}$O₂（g）=H₂O（g）△H=-241.8kJ/mol
请回答下列问题：
（1）途径I放出的热量= （ 填““＞”、“＜”或“=”） 途径II放出的热量
（2）根据盖斯定律写出煤和气态水生成水煤气的热化学方程式：C（s）+H₂O（g）=CO（g）+H₂（g）△H═+131.3kJ•mol^-1
（3）根据两种途径，下列说法错误的是A  （单选）
A．途径II制水煤气时增加能耗，故途径II的做法不可取
B．与途径I相比，途径II可以减少对环境的污染
C．与途径I相比，途径II可以提高煤的燃烧效率
D．将煤转化为水煤气后，便于通过管道进行运输．

Answer 1

分析 （1）途径I、途径II反应物与生成物相同，但途径不同；
（2）①C+H₂O═CO+H₂
②CO（g）+$\frac{1}{2}$O₂（g）=CO₂（g）△H=-283.0kJ/mol
③H₂（g）+$\frac{1}{2}$O₂（g）=H₂O（g）△H=-241.8kJ/mol
根据盖斯定律，①-②-③得到C（s）+H₂O（g）=CO（g）+H₂（g）△H；
（3）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，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．

解答 解：（1）由盖斯定律可知：若是一个反应可以分步进行，则各步反应的吸收或放出的热量总和与这个反应一次发生时吸收或放出的热量相同，故答案为：=；
（2）已知①C+H₂O═CO+H₂
②CO（g）+$\frac{1}{2}$O₂（g）=CO₂（g）△H=-283.0kJ/mol
③H₂（g）+$\frac{1}{2}$O₂（g）=H₂O（g）△H=-241.8kJ/mol
根据盖斯定律，①-②-③得到：C（s）+H₂O（g）=CO（g）+H₂（g）△H=+131.3kJ•mol^-1，
故答案为：C（s）+H₂O（g）=CO（g）+H₂（g）△H═+131.3kJ•mol^-1；
（3）A．根据盖斯定律，反应热只与始态与终态有关，与途径无关，始态相同、终态相同反应热相同，途径1和途径2在理论上相同放出的热量相等，故A错误；
B．与途径Ⅰ相比，途径Ⅱ可以减少对环境的污染，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，故B正确；
C．与途径Ⅰ相比，途径Ⅱ可以提高煤的燃烧效率，固体煤经处理变为气体燃料后，与途径Ⅰ相比，途径Ⅱ可以提高煤的燃烧效率，故C正确；
D．将煤转化为水煤气后，气体便于通过管道进行运输，故D正确．
故答案为：A．

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，为高频考点，侧重考查学生的分析能力和计算能力，注意盖斯定律的应用，题目难度不大．