Question

【题目】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）△H=﹣393.5kJmol﹣1 ，
H2（g）+ O2（g）═H2O（g）△H2=﹣242.0kJmol﹣1 ，
CO（g）+ O2（g）═CO2（g）△H3=﹣283.0kJmol﹣1 ．
请回答：
（1）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，1mol CO（g）和1mol H2（g）完全燃烧放出的热量之和，比1mol C（s）完全燃烧放出的热量（填“多”或“少”）．
（3）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△H1、△H2、△H3、△H4之间存在的关系式 ．
（4）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）△H=+131.5kJ/mol
（2）多
（3）△H1=△H2+△H3+△H4
（4）乙；甲同学忽略了煤转化为水煤气要吸收热量
【解析】解：①C（s）+O2（g）=CO2（g）△H=﹣393.5 kJ/mol，②H2（g）+ O2（g）═H2O（g）△H2=﹣242.0kJmol﹣1 ， ③CO（g）+ O2（g）═CO2（g）△H3=﹣283.0kJmol﹣1 ，
根据盖斯定律，①﹣②﹣③得：C（s）+H2O（g）=CO（g）+H2（g）△H=+131.5kJ/mol，故答案为：C（s）+H2O（g）=CO（g）+H2（g）△H=+131.5kJ/mol；
①C（s）+O2（g）=CO2（g）△H1=﹣393.5kJmol﹣1；②H2（g）+ O2（g）═H2O（g）△H2=﹣242.0kJmol﹣1 ， ③CO（g）+ O2（g）═CO2（g）△H3=﹣283.0kJmol﹣1 ， 比较反应热数据可知，1molCO（g）和1molH2（g）完全燃烧放出的热量之和，比1molC（s）完全燃烧放出的热量多，化学反应不管是一步完成还是分几步完成，其反应热是相同的；也就是说，化学反应的反应热只与反应的始态和终态有关，与反应途径无关．即如果一个反应可以分几步进行，则各步反应的反应热之和与该反应一步完成时的反应热相同；△H1、△H2、△H3、△H4之间存在的关系式为：△H1=△H2+△H3+△H4；依据盖斯定律可知，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，乙正确；煤转化为水煤气要吸收热量，煤炭燃烧时加少量水，结合盖斯定律可知，煤炭燃烧放出相同的热量；故答案为：多；△H1=△H2+△H3+△H4；乙；甲同学忽略了煤转化为水煤气要吸收热量．
（1）先根据燃烧热写出热化学方程式，然后根据盖斯定律来解答；（2）依据热化学方程式分析判断反应放出的热量；
根据盖斯定律：化学反应不管是一步完成还是分几步完成，其反应热是相同的；也就是说，化学反应的反应热只与反应的始态和终态有关，与反应途径无关．即如果一个反应可以分几步进行，则各步反应的反应热之和与该反应一步完成时的反应热相同；
根据煤转化为水煤气要吸收热量分析．