Question

將煤轉(zhuǎn)化為水煤氣是通過(guò)化學(xué)方法將煤轉(zhuǎn)化為潔凈燃料的方法之一。煤轉(zhuǎn)化為水煤氣的主要化學(xué)反應(yīng)為C(s)H₂O(g)CO(g)＋H₂(g)。

C(s)、CO(g)和H₂(g)完全燃燒的熱化學(xué)方程式分別為

C(s)＋O₂(g)===CO₂(g)　ΔH＝－393.5 kJ·mol^－1

H₂(g)＋1/2O₂(g)===H₂O(g)　ΔH₂＝－242.0 kJ·mol^－1

CO(g)＋1/2O₂(g)===CO₂(g)　ΔH₃＝－283.0 kJ·mol^－1

請(qǐng)回答：

(1)請(qǐng)你根據(jù)以上數(shù)據(jù)，寫(xiě)出C(s)與水蒸氣反應(yīng)生成CO和H₂的熱化學(xué)方程式：________________________________________________________________________。

(2)比較反應(yīng)熱數(shù)據(jù)可知，1 mol CO(g)和1 mol H₂(g)完全燃燒放出的熱量之和，比1 mol C(s)完全燃燒放出的熱量________(填“多”或“少”)。

甲同學(xué)據(jù)此認(rèn)為：“煤炭燃燒時(shí)加少量水，可以使煤炭燃燒放出更多的熱量�！�

乙同學(xué)根據(jù)蓋斯定律作出了下列循環(huán)圖：

請(qǐng)你寫(xiě)出ΔH₁、ΔH₂、ΔH₃、ΔH₄之間存在的關(guān)系式__________________________。

乙同學(xué)據(jù)此認(rèn)為：“將煤轉(zhuǎn)化為水煤氣再燃燒放出的熱量，最多與直接燃燒煤放出的熱量相同�！闭�(qǐng)分析：甲、乙兩同學(xué)觀點(diǎn)正確的是________(填“甲”或“乙”)同學(xué)，另一同學(xué)出現(xiàn)錯(cuò)誤觀點(diǎn)的原因是________________________________________。

Answer 1

答案　(1)C(s)＋H₂O(g)===CO(g)＋H₂(g)

ΔH＝＋131.5 kJ·mol^－1

(2)多　ΔH₁＝ΔH₂＋ΔH₃＋ΔH₄　乙　甲同學(xué)忽視了生成水煤氣的反應(yīng)為吸熱反應(yīng)

解析　(2)由于C(s)與水蒸氣反應(yīng)要吸熱，所以1 mol CO和1 mol H₂的能量比1 mol C(s)和1 mol H₂O(g)的能量多，燃燒后放出的能量同樣也多；反應(yīng)的總能量是守恒的，所以甲同學(xué)的說(shuō)法不正確的，原因是他忽視了反應(yīng)C(s)＋H₂O(g)CO(g)＋H₂(g)為吸熱反應(yīng)，已經(jīng)從環(huán)境中吸收了能量，而能量在轉(zhuǎn)化過(guò)程中往往會(huì)有損失，所以乙同學(xué)說(shuō)得對(duì)，即使沒(méi)有損失也只能與直接燃燒煤放出的熱量相同。