Question

把煤作为燃料可通过下列两种途径：
途径ⅠC（s）+O₂（g）═CO₂（g）△H₁＜0
途径Ⅱ先制水煤气：
C（s）+H₂O（g）═CO（g）+H₂（g）△H₂＞0
再燃烧水煤气：2CO（g）+O₂（g）═2CO₂（g）△H₃＜0
2H₂（g）+O₂（g）═2H₂O（g）△H₄＜0
请回答下列问题：
（1）判断两种途径放热：途径Ⅰ放出的热量

 

途径Ⅱ放出的热量（填“大于”、“等于”或“小于”）．
（2）△H₁与△H₂、△H₃、△H₄的数学关系式是

 

．
（3）由于制取水煤气的反应里，反应物具有的总能量

 

生成物具有的总能量，那么在化学反应时，反应物就需要

 

能量才能转化为生成物．
（4）已知：Fe₂O₃（s）+3CO（g）═2Fe（s）+3CO₂（g）△H₁=-25kJ/mol           ①
3Fe₂O₃（s）+CO（g）═2Fe₃O₄（s）+CO₂（g）△H₂=-47kJ/mol           ②
Fe₃O₄（s）+CO（g）═3FeO（s）+CO₂（g）△H₃=+19kJ/mol            ③
请写出CO还原FeO的热化学方程式：

 

．
（5）下列图象能正确反映CO还原FeO的变化过程的是

 

．（填序号）

Answer 1

考点：反应热和焓变,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）根据盖斯定律来判断两种途径放热之间的关系；
（2）根据盖斯定律来判断各步反应之间的关系；
（3）反应物具有的总能量小于生成物的总能量时，则反应是吸热反应，反之则为放热反应；
（4）写出CO还原FeO的化学方程式，然后根据盖斯定律构造热化学方程式；
（5）由（4）可知CO还原FeO的反应为放热反应，△H＜0，反应物的总能量大于生成物的总能量．

解答： 解：（1）根据盖斯定律，煤作为燃料不管是一步完成还是分两步完成，反应物和产物的焓值是一定的，所以两途径的焓变值一样，放出的热量一样，
故答案为：等于；
（2）根据盖斯定律，反应1=反应2+反应3×

1

2

+反应4×

1

2

，所以△H₁=

1

2

△H₃+

1

2

△H₄+△H₂，
故答案为：△H₁=

1

2

△H₃+

1

2

△H₄+△H₂；
（3）制水煤气 C（s）+H₂O（g）=CO（g）+H₂（g）；△H₂＞0，该反应是吸热反应，反应物具有的总能量小于生成物的总能量，反应条件是加热，
故答案为：小于；吸收；
（4）①Fe₂O₃（s）+3CO（g）=2Fe（s）+3CO₂（g）；△H=-25kJ/mol
②3Fe₂O₃（s）+CO（g）=2Fe₃O₄（s）+CO₂（g）；△H=-47kJ/mol
③Fe₃O₄（s）+CO（g）=3FeO（s）+CO₂（g）；△H=+19kJ/mol
依据盖斯定律①×3-（③×2+②）得到：
6CO（g）+6FeO（s）=6Fe（g）+6CO₂（g）△H=-66kJ/mol；
得到热化学方程式为：CO（g）+FeO（s）=Fe（g）+CO₂（g）△H=-11kJ/mol，
故答案为：CO（g）+FeO（s）=Fe（g）+CO₂（g）△H=-11kJ/mol；
（5）由（4）可知CO还原FeO的反应为放热反应，△H＜0，反应物的总能量大于生成物的总能量，同时符合这两条的图为A，
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，可以根据所学知识进行回答，难度不大．