Question

【题目】为解决能源危机，有人提出用CaCO3制取C2H2作燃料。具体反应为：

① CaCO3(s)CaO(s)+CO2(g)

② CaO(s)+3C(s)CaC2(s)+CO(g)

③ CaC2(s)+H2O(l)CaO(s)+C2H2(g)

(1)制备1mol C2H2(g)需一定量的C(s)，这些炭完全燃烧可放热__________kJ

(2)若1mol C2H2完全燃烧可放出热量1298kJ，则将C2H2(g)作为燃料是否合算？说明理由__________。

(3)为什么反应①和②需要高温，反应③只需常温__________(已知有关物质的△Hf(298k)/kJ·mol-1为：CaC2(s)：—60，CO2(g)：—393，H2O(l)：—285，C2H2(g)：227，CaO(s)：—635，CaCO3(s)：—1207，CO(g)：—111)

Answer 1

【答案】1179 kJ 虽然燃烧1mol C2H2(g)放热多于燃烧3 mol C(s)。但反应△rH(298K，①)=+179 kJ/mol，△rH(298K，②)=+464kJ/mol，△rH(298K，③)=-63kJ/mol。即制取1mol乙炔还需消耗(179+464) kJ热量，且反应③放出的热量不能完全利用，不合算。 三个反应的熵变均大于零。反应(1)和(2)是吸热反应，因此高温有利于反应。反应(3)是放热反应，因此常温有利于反应。

【解析】

（1）根据盖斯定律，制取1mol C2H2(g)需3 mol C(s)（36g），反应C(g)+O2(g)=CO2(g)

ΔH=-393 kJ/mol，故3mol C完全反应放出3×393=1179kJ的能量；

（2）虽然燃烧1mol C2H2(g)放热多于燃烧3 mol C(s)。但反应△rH(298K，①)=+179kJ/mol，△rH(298K，②)=+464kJ/mol，△rH(298K，③)=-63kJ/mol。即制取1mol乙炔还需消耗(179+464)KJ热量，且反应③放出的热量不能完全利用，不合算。

（3）三个反应的熵变均大于零。反应(1)和(2)是吸热反应，因此高温有利于反应。反应(3)是放热反应，因此常温有利于反应。