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+H2OCO+H2。 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) △H1=-393.5 kJ·mol-1①

H2(g)+ O2(g)=H2O(g) △H2=-242.0kJ·mol-1②

CO(g)+ O2(g)=CO2(g) △H3=-283.0kJ·mol-1③

（1）请你根据以上反应，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，1molCO(g)和1molH2(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”）。

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：________________________________。

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】 C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g) △H=+131.5 kJ·mol-1 多 △H1=△H2+△H3+△H4 乙 甲同学忽视了反应C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g)为吸热反应

【解析】(1)①C(石墨，s)+O2(g)=CO2(g)△H=-393.5 kJ/mol，②CO(g)+ O2(g)=CO2(g)△H=-283.0 kJ/mol，③H2(g)+ O2(g)=H2O(g)△H=-242.0kJ/mol，根据盖斯定律，①-②-③得：C(石墨，s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g)△H=+131.5kJ/mol，故答案为：C(石墨，s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g)△H=+131.5kJ/mol；

(2)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；甲同学忽视了反应C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g)为吸热反应。