Question

18．把煤作为燃料可通过下列两种途径获得热量：
途径Ⅰ：直接燃烧：C（s）+O₂（g）$\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$CO₂（g） （放热Q₁kJ）
途径Ⅱ：先制成水煤气，再燃烧水煤气：
C（s）+H₂O（g）═CO（g）+H₂（g）  （吸热Q₂kJ）
2CO（g）+O₂（g）$\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$2CO₂（g）
2H₂（g）+O2（g）$\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$2H₂O（g）（共放热Q₃kJ）
（1）判断途径Ⅰ放出的总热量等于（填“大于”“小于”或“等于”）途径Ⅱ放出的总热量．
（2）在制水煤气的反应中，反应物所具有的总能量小于（填“大于”“小于”或“等于”）生成物所具有的总能量，因此在反应时，反应物就需要吸收能量才能转化为生成物，其反应的条件为高温．
（3）简述煤通过途径Ⅱ作为燃料的意义：燃料燃烧充分，利用率高，放热多，污染小等．

Answer 1

分析 （1）根据盖斯定律可知，反应热只与始态和终态有关，而与反应的途径无关，通过观察可知途径Ⅰ和途径Ⅱ是等效的，所以途径Ⅰ放出的热量等于途径Ⅱ放出的热量；
（2）当反应物的能量低于生成物的能量时，反应是吸热的；
（3）固体煤经处理变为气体燃料后，根据气体燃料具有的优点分析．

解答 解：（1）根据盖斯定律，煤作为燃料不管是一步完成还是分两步完成，反应物和产物的焓值是一定的，所以两途径的焓变值一样，放出的热量一样，
故答案为：等于；
（2）制水煤气 C（s）+H₂O（g）=CO（g）+H₂（g）△H₂＞0，该反应是吸热反应，反应物具有的总能量小于生成物的总能量，反应物就需要吸收能量才能转化为生成物，反应条件是高温，
故答案为：小于；吸收；高温；
（3）煤通过途径Ⅱ作为燃料的意义是固体煤经处理变为气体燃料后，不仅在燃烧时可以大大减少SO₂和烟尘对大气造成的污染，而且燃烧效率高，也便于输送，
故答案为：燃料燃烧充分，利用率高，放热多，污染小等．

点评 本题考查反应热与焓变的应用，题目难度中等，理解盖斯定律是解题的关键，注意掌握化学反应与能量变化的关系，试题培养了学生的灵活应用能力．