Question

18．已知：1molC、1molCO分别按下式反应（燃烧）：
①C（s）+$\frac{1}{2}$O₂（g）═CO（g）放热110.5kJ
②CO（s）+$\frac{1}{2}$O₂（g）═CO₂（g）放热283.0kJ
③C（s）+O₂（g）═CO₂（g）放热393.5kJ
请回答：（1）根据上述反应及数据，煤炭充分燃烧具有的优点是ab．
a．放出热量多节约能源    b．减少对环境的污染
（2）为了更好的解决能源问题，人们一方面研究如何提高燃料的燃烧效率，另一方面寻找新能源．以下做法不能提高燃料效率的是D．
A  煤的汽化与液化     B  液体燃料呈雾状喷出         C  将煤粉粉碎燃烧       D  将煤压成煤球使用
（3）已知，断开1molO₂（g）需要吸收498KJ能量，断开1mol断开C=O键需要吸收803KJ能量．根据反应②，请计算断开1mol CO（g）中的所需要吸收的能量为1074kJKJ．
（4）在图中画出反应③能量随反应过程的变化曲线．
（5）单质碳通过先与氧气反应生成CO（g），再与氧气反应生成CO₂（g），所放出的热量之和与相同质量的碳与氧气完全反应生成CO₂（g）所放出的热量的关系是相等（填“相等”或“不等”）．

Answer 1

分析 （1）煤炭充分产生的热量多和产物无污染；
（2）提高燃料的燃烧效率需要增大燃料与氧气的接触面积，如煤的汽化与液化、将煤粉碎燃烧、液体燃料呈雾状喷出，或通入适量空气使燃烧充分等；
（3）△H=反应物的键能和-生成物的键能和，结合化学方程式计算得到反应焓变，依据热化学方程式书写方法写出对应热化学方程式；
（4）反应③是放热反应，反应物能量高于生成物能量依据能量高低和变化画出能量曲线变化；
（5）依据盖斯定律分析判断，根据1mol碳通过先与氧气反应生成CO（g），再与氧气反应生成CO₂（g），利用盖斯定律来分析1mol碳完全燃烧生成CO₂（g）所放出的热量．

解答 解：（1）结合数据和反应产物说明，可知煤炭充分燃烧产生的热量多和产物无污染，具有的优点是产生的热量多；产物无污染，故答案为：ab；
（2）A．将煤汽化与液化，得到的产品燃烧热值高，无污染，提高燃料的燃烧效率，故A正确； 
B．将液体燃料呈雾状喷出，能增大与空气的接触面积，提高燃料的燃烧效率，故B正确；
C．将煤粉粉碎，能增大与空气的接触面积，提高燃料的燃烧效率，故C正确；
D．将煤压成煤球使用，减小了接触面积，不利于煤的充分燃烧，故D错误．
故选D；
（3）已知CO（s）+$\frac{1}{2}$O₂（g）═CO₂（g）放热283.0kJ，△H=反应物的键能和-生成物的键能和=x+$\frac{1}{2}$×498KJ/mol-2×803kJ•mol^-1=-283.0kJ•mol^-1，
解之得：x=+1074kJ，故答案为：1074kJ；
（4）反应③是放热反应，反应物能量高于生成物能量依据能量高低和变化画出能量曲线变化，如图
，故答案为：；
（5）已知：①C（S）+1/2O₂（g）=CO（g）△H=-110.5KJ•mol^-1，
          ②CO（g）+1/2O₂（g）=CO₂（g）△H=-283.0KJ•mol^-1，
利用盖斯定律将①+②可得C（S）+O₂（g）=CO₂（g）△H=（-110.5kJ•mol^-1）+（-283.0kJ•mol^-1）=-393.5KJ•mol^-1，
即单质碳通过先与氧气反应生成CO（g），再与氧气反应生成CO₂（g），所放出的热量之和等于相同质量的碳与氧气完全燃烧生成CO₂（g）所放出的热量，
故答案为：相等．

点评 本题考查反应热的计算，题目难度不大，注意盖斯定律的应用和图象变化特征．