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)　ΔH＝－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作出下列循环图：

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”。
请分析：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________。
(4)水煤气不仅是优良的气体燃料，也是重要的有机化工原料。CO和H₂在一定条件下可以合成：①甲醇；②甲醛；③甲酸；④乙酸。试分析当CO和H₂按1：1的体积比混合反应，合成上述________(填序号)物质时，可以满足“绿色化学”的要求，完全利用原料中的原子，实现零排放。

Answer 1

(1)C(s)＋H₂O(g)=CO(g)＋H₂(g)　ΔH＝＋131.5 kJ·mol^－1　(2)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)　(3)减少污染；燃烧充分；方便运输(答两点即可)　(4)②④

根据盖斯定律将热化学方程式合并即可得C(s)＋H₂O(g)=CO(g)＋H₂(g)　ΔH＝＋131.5 kJ·mol^－1，由此可知煤转化成水煤气是吸热反应，而甲正是忽略了这个问题，才误认为“煤转化成水煤气可以使煤燃烧放出更多的热量。”CO和H₂按1：1反应合成物质时，达到零排放，符合“绿色化学”的要求，则合成的物质的最简式应满足CH₂O，②、④符合。