Question

12．把煤作为燃料可通过下列两种途径：
途径I：C（s）+O₂（g）═CO₂（g）
途径II：先制水煤气：C（s）+H₂O（g）═CO（g）+H₂（g）
燃烧水煤气：2CO（g）+O₂（g）═2CO₂（g）；
2H₂（g）+O₂（g）═2H₂O（g）
已知：①C（s）+O₂（g）═CO₂（g）；△H₁=-393.5kJ•mol^-1
②H₂（g）+$\frac{1}{2}$O₂（g）=H₂O（g）；△H₂=-241.8kJ•mol^-1
③CO（g）+$\frac{1}{2}$O₂（g）=CO₂（g）；△H₃=-283.0kJ•mol^-1
请回答下列问题：
（1）C的标准燃烧热是393.5kJ•mol^-1
（2）根据盖斯定律写出煤和气态水生成水煤气的热化学方程式：C（s）+H₂O（g）=CO（g）+H₂（g）△H═+131.3kJ•mol^-1
（3）在制水煤气反应里，反应物具有的总能量＜（填“＞”、“＜”或“=”）生成物所具有的总能量
（4）根据两种途径，下列说法错误的是A
A．途径II制水煤气时增加能耗，故途径II的做法不可取
B．与途径I相比，途径II可以减少对环境的污染
C．与途径I相比，途径II可以提高煤的燃烧效率
D．将煤转化为水煤气后，便于通过管道进行运输．

Answer 1

分析 （1）由C（s）+O₂（g）═CO₂（g）；△H₁=-393.5kJ•mol^-1可知，C的标准燃烧热是393.5kJ•mol^-1；
（2）根据盖斯定律，①-②-③得到C（s）+H₂O（g）=CO（g）+H₂（g）△H；
（3）C（s）+H₂O（g）=CO（g）+H₂（g）△H=+131.3kJ•mol^-1＞0，反应物的总能量小于生成物的总能量；
（4）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，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；

解答 解：（1）由C（s）+O₂（g）═CO₂（g）；△H₁=-393.5kJ•mol^-1可知，C的标准燃烧热是393.5kJ•mol^-1，
故答案为：393.5；
（2：①C（s）+O₂（g）═CO₂（g）；△H₁=-393.5kJ•mol^-1
②H₂（g）+$\frac{1}{2}$O₂（g）=H₂O（g）；△H₂=-241.8kJ•mol^-1
③CO（g）+$\frac{1}{2}$O₂（g）=CO₂（g）；△H₃=-283.0kJ•mol^-1
根据盖斯定律，①-②-③得到：C（s）+H₂O（g）=CO（g）+H₂（g）△H=+131.3kJ•mol^-1，
故答案为：C（s）+H₂O（g）=CO（g）+H₂（g）△H═+131.3kJ•mol^-1；
（3）C（s）+H₂O（g）=CO（g）+H₂（g）△H=+131.3kJ•mol^-1＞0，吸热反应中反应物的总能量小于生成物的总能量，
故答案为：＜；
（4）A、根据盖斯定律，反应热只与始态与终态有关，与途径无关，始态相同、终态相同反应热相同，途径1和途径2在理论上相同放出的热量相等，故A错误；
B．与途径Ⅰ相比，途径Ⅱ可以减少对环境的污染，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，故B正确；
C．与途径Ⅰ相比，途径Ⅱ可以提高煤的燃烧效率，固体煤经处理变为气体燃料后，与途径Ⅰ相比，途径Ⅱ可以提高煤的燃烧效率，故C正确
D．将煤转化为水煤气后，气体便于通过管道进行运输，故D正确．
故答案为：A．

点评 本题考查学生盖斯定律的应用以及反应吸放热与反应物、生成物能量之间的关系，注意盖斯定律的应用，题目难度不大．