Question

煤转化为水煤气的主要化学反应为：C+H₂O(g)CO+H₂。C(s)、H₂(g)和CO(g)完全燃烧的热化学方程式分别为：

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

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

CO(g)+O₂(g)===CO₂(g)   ΔH₃＝－283.0kJ·mol^-1　③

试回答：

(1)请你根据以上数据，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，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(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做出了下列循环图：

请你写出ΔH₁、ΔH₂、ΔH₃、ΔH₄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。”请甲、乙两同学观点正确的是_________(填“甲”或“乙”)同学，

Answer

C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g) ΔH=+131.5kJ·mol-1 多 ΔH1＝ΔH2+ΔH3+ΔH4 乙

【解析】

根据盖斯定律判断。

(1)根据盖斯定律，①-②-③可得C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g)，则ΔH=ΔH1-ΔH2-ΔH3＝+131.5kJ·mol-1；

(2)反应热数据ΔH3+ΔH2大于ΔH1，则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；

(3)根据盖斯定律，焓变只与物质的始态与终态有关，与过程无关，则ΔH1＝ΔH2+ΔH3+ΔH4；根据盖斯定律，煤炭的燃烧热与其反应路径无关，甲同学未考虑煤炭中加入水时吸收热量，则乙同学正确。