Question

煤燃燒的反應熱可通過以下兩個途徑來利用：
Ⅰ．利用煤在充足的空氣中直接燃燒產生的反應熱；
Ⅱ．先使煤與水蒸氣反應得到氫氣和一氧化碳，然后使得到的氫氣和一氧化碳在充足的空氣中燃燒．
這兩個過程的熱化學方程式為：
Ⅰ．C（s）+O₂（g）═CO₂（g）△H=E₁①
Ⅱ．C（s）+H₂Og）═CO（g）+H₂（g）△H=E₂②
H₂（s）+

1

2

O₂（g）═H₂O（g）△H=E₃③
CO（s）+

1

2

O2（g）═CO₂（g）△H=E₄④
請填寫下列空白：
（1）已知下列熱化學方程式：
①H₂（s）+

1

2

O₂（g）=H₂O（g）△H=-241.8kJ/mol
②C（s）+

1

2

O₂（g）=CO（s）△H=-110.5kJ/mol
則水煤氣能源的制取原理：C（s）+H₂O（g）=H₂（g）+CO（g）△H=

131.3KJ/mol

（2）在上述四個熱化學方程式中，

②

（填編號）反應的△H＞0；
（3）等質量的煤分別通過以上兩條不同的途徑產生的可利用的總能量正確的關系是（填序號）

C

；
A．I比Ⅱ多    B．I比Ⅱ少    C．I與Ⅱ在理論上相同
（4）根據能量守恒定律，E₁、E₂、E₃、E₄之間的關系為

E₁=E₂+E₃+E₄

．

Answer 1

分析：（1）固體燃料變為氣體燃料，能源利用率高，污染小；
（2）燃燒反應均為放熱反應，C與水蒸氣的反應為吸熱反應；
（3）根據蓋斯定律可知，反應一步完成或分步完成，其熱效應相同；
（4）利用蓋斯定律來分析．

解答：解：（1）已知：①H₂（s）+

1

2

O₂（g）=H₂O（g）△H=-241.8kJ/mol②C（s）+

1

2

O₂（g）=CO（s）△H=-110.5kJ/mol，根據蓋斯定律，則反應C（s）+H₂O（g）=H₂（g）+CO（g）可以通過②-①得到，所以反應的焓變△H=-110.5kJ/mol-（-241.8kJ/mol）=131.3KJ/mol，故答案為：131.3KJ/mol；
（2）①③④為燃燒反應，所以放熱反應，②為吸熱反應，故答案為：②；
（3）由蓋斯定律可知，反應一步完成或分步完成，其熱效應相同，則等質量的煤分別通過以上兩條不同的途徑產生的可利用的總能量相同，
故答案為：C；  （4）由蓋斯定律可知，①=②+③+④，則能量為E₁=E₂+E₃+E₄，故答案為：E₁=E₂+E₃+E₄．

點評：本題考查化學反應中的能量變化及利用蓋斯定律確定反應及其能量的關系，題目較簡單，注重基礎知識的考查．