Question

将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为：

C(s)＋O₂(g)=CO₂(g)　ΔH₁＝－393.5 kJ·mol^－1

H₂(g)＋O₂(g)=H₂O(g)　ΔH＝－242.0 kJ·mol^－1

CO(g)＋O₂(g)=CO₂(g)　ΔH＝－283.0 kJ·mol^－1

请回答：

(1)根据以上数据，写出C(s)与水蒸气反应的热化学反应方程式：______________。

(2)比较反应热数据可知，1 mol CO(g)和1 mol H₂(g)完全燃烧放出的热量之和比1 mol C(s)完全燃烧放出的热量多。甲同学据此认为“煤转化为水煤气可以使煤燃烧放出更多的热量”；乙同学根据盖斯定律做出如图循环图，并据此认为“煤转化为水煤气再燃烧放出的热量与煤直接燃烧放出的热量相等”。

请甲、乙两同学观点正确的是________(填“甲”或“乙”)；判断的理由是________________________________________________________。

(3)将煤转化为水煤气作为燃料和煤直接燃烧相比有很多优点，请列举其中的两个优点___________________________________________________。

Answer

C(s)＋H2O(g)=CO(g)＋H2(g) ΔH＝131.5 kJ·mol－1 乙 甲同学忽略了煤转化为水煤气要吸收热量(或ΔH1＝ΔH2＋ΔH3且ΔH2＞0) ①减少污染；②燃烧充分；③方便输送

【解析】

（1）根据盖斯定律写出热化学方程式；

（2）根据盖斯定律可知两种途径放出的热量相同；

（3）将煤转化为水煤气有减少污染、燃烧充分、方便运输等优点。

(1)本题考查盖斯定律，ΔH1－ΔH2－ΔH3即为C(s)与水蒸气反应的焓变。因此C(s)与水蒸气反应的热化学方程式为：C(s)＋H2O(g)=CO(g)＋H2(g) ΔH＝131.5 kJ·mol－1。

(2)根据盖斯定律，煤转化为水煤气再燃烧放出的热量与煤直接燃烧放出的热量应相等，甲同学的错误在于忽视了煤转化为水煤气时要吸收热量。