Question

把煤作為燃料可通過下列兩種途徑：
途徑Ⅰ：C（s）+O₂（g）=CO₂（g）  ΔH₁<0
途徑Ⅱ：先制水煤氣：C（s）+H₂O（g）=CO（g）+H₂（g）  ΔH₂>0，再燃燒水煤氣：2CO（g）+O₂（g）=2CO₂（g）  ΔH₃<0，2H₂（g）+O₂（g）=2H₂O（g）  ΔH₄<0。
請回答下列問題：
（1）判斷兩種途徑放熱：途徑Ⅰ放出的熱量_______（填“大于”、“等于”或“小于”）途徑Ⅱ放出的熱量。
（2）ΔH₁、ΔH₂、ΔH₃、ΔH₄的數(shù)字關(guān)系是__________。
（3）由于制取水煤氣的反應(yīng)中，反應(yīng)物具有的總能量_____（填“大于”、“等于”或“小于”）生成物具有的總能量，那么在化學(xué)反應(yīng)時，反應(yīng)物就需要______（填“吸收”或“釋放”）能量才能轉(zhuǎn)化為生成物，因此其反應(yīng)條件為_________。

Answer 1

見解析
【試題分析】
（1）很多同學(xué)在解答本題時，不知道怎么判斷兩種途徑放出熱量的相對大小，其根本原因是對蓋斯定律理解不透徹。因?yàn)樯w斯定律已經(jīng)告訴我們，反應(yīng)焓變只與始態(tài)和終態(tài)有關(guān)，而與反應(yīng)的途徑無關(guān)，通過觀察可知途徑Ⅰ和途徑Ⅱ是等效的，所以途徑Ⅰ放出的熱量等于途徑Ⅱ放出的熱量。
（2）由蓋斯定律，將途徑Ⅱ的三個化學(xué)方程式分別調(diào)整系數(shù)后疊加可得：ΔH₁=ΔH₂+1/2（ΔH₃+ΔH₄）。
（3）因?yàn)镃（s）+H₂O（g）=CO（g）+H₂（g）  ΔH₂>0，所以在制取水煤氣的反應(yīng)中，反應(yīng)物具有的總能量小于生成物具有的總能量，在發(fā)生反應(yīng)時，反應(yīng)物需要吸收能量轉(zhuǎn)化為生成物，因此其反應(yīng)條件為高溫。