Question

【題目】將煤轉化為水煤氣是通過化學方法將煤轉化為潔凈燃料的方法之一．煤轉化為水煤氣的主要化學反應為：C+H2O（g） CO+H2 ． C（s）、CO（g）和H2（g）完全燃燒的熱化學方程式分別為：
①C（s）+O2（g）=CO2（g）△H1=﹣393.5kJmol﹣1；
②H2（g）+ O2（g）=H2O（g）△H2=﹣242.0kJmol﹣1；
③CO（g）+ O2（g）=CO2（g）△H3=﹣283.0kJmol﹣1；
試回答：
（1）請你根據以上數據，寫出C（s）與水蒸氣反應生成CO和H2的熱化學方程式： ．
（2）比較反應熱數據可知，1molCO（g）和1molH2（g）完全燃燒放出的熱量之和，比1molC（s）完全燃燒放出的熱量（填“多”或“少”）．
甲同學據此認為：“煤炭燃燒時加少量水，可以使煤炭燃燒放出更多的熱量”．乙同學根據蓋斯定律作出了下列循環圖

請你寫出△H1、△H2、△H3、△H4之間存在的關系式 ．
乙同學據此認為：“將煤轉化為水煤氣再燃燒放出的熱量，最多與直接燃燒煤放出的熱量相同．”請分析：甲、乙兩同學的觀點正確的是（填“甲”或“乙”）同學，另一同學出現錯誤觀點的原因是 ．

Answer 1

【答案】
（1）C（石墨,s）+H2O（g）=CO（g）+H2（g）△H=+131.5kJ/mol
（2）多,△H1=△H2+△H3+△H4,乙,甲同學忽略了煤轉化為水煤氣要吸收熱量
【解析】解：（1）①C（石墨，s）+O2（g）=CO2（g）△H=﹣393.5 kJ/mol，

②CO（g）+ O2（g）=CO2（g）△H=﹣283.0 kJ/mol，

③H2（g）+ O2（g）=H2O（g）△H=﹣242.0kJ/mol，

根據蓋斯定律，①﹣②﹣③得：C（石墨，s）+H2O（g）=CO（g）+H2（g）△H=+131.5kJ/mol，

所以答案是：C（石墨，s）+H2O（g）=CO（g）+H2（g）△H=+131.5kJ/mol；
（2）①C（s）+O2（g）=CO2（g）△H1=﹣393.5kJmol﹣1；

②H2（g）+ O2（g）=H2O（g）△H2=﹣242.0kJmol﹣1；

③CO（g）+ O2（g）=CO2（g）△H3=﹣283.0kJmol﹣1；

比較反應熱數據可知，1molCO（g）和1molH2（g）完全燃燒放出的熱量之和，比1molC（s）完全燃燒放出的熱量多，

化學反應不管是一步完成還是分幾步完成，其反應熱是相同的；也就是說，化學反應的反應熱只與反應的始態和終態有關，與反應途徑無關．即如果一個反應可以分幾步進行，則各步反應的反應熱之和與該反應一步完成時的反應熱相同；

△H1、△H2、△H3、△H4之間存在的關系式為：△H1=△H2+△H3+△H4；

依據蓋斯定律可知，將煤轉化為水煤氣再燃燒放出的熱量，最多與直接燃燒煤放出的熱量相同，乙正確；煤轉化為水煤氣要吸收熱量，煤炭燃燒時加少量水，結合蓋斯定律可知，煤炭燃燒放出相同的熱量；

所以答案是：多；△H1=△H2+△H3+△H4；乙；甲同學忽略了煤轉化為水煤氣要吸收熱量．