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(s)H₂O(g)CO(g)＋H₂(g)。

C(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)　ΔH＝－393.5 kJ·mol^－1

H₂(g)＋1/2O₂(g)===H₂O(g)　ΔH₂＝－242.0 kJ·mol^－1

CO(g)＋1/2O₂(g)===CO₂(g)　ΔH₃＝－283.0 kJ·mol^－1

请回答：

(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，1 mol CO(g)和1 mol H₂(g)完全燃烧放出的热量之和，比1 mol C(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ΔH₁、ΔH₂、ΔH₃、ΔH₄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

答案　(1)C(s)＋H₂O(g)===CO(g)＋H₂(g)

ΔH＝＋131.5 kJ·mol^－1

(2)多　ΔH₁＝ΔH₂＋ΔH₃＋ΔH₄　乙　甲同学忽视了生成水煤气的反应为吸热反应

解析　(2)由于C(s)与水蒸气反应要吸热，所以1 mol CO和1 mol H₂的能量比1 mol C(s)和1 mol H₂O(g)的能量多，燃烧后放出的能量同样也多；反应的总能量是守恒的，所以甲同学的说法不正确的，原因是他忽视了反应C(s)＋H₂O(g)CO(g)＋H₂(g)为吸热反应，已经从环境中吸收了能量，而能量在转化过程中往往会有损失，所以乙同学说得对，即使没有损失也只能与直接燃烧煤放出的热量相同。