Question

將煤轉化為水煤氣的主要化學反應為C(s)＋H₂O(g)CO(g)＋H₂(g)；C(s)、CO(g)和H₂(g)完全燃燒的熱化學方程式為：
C(s)＋O₂(g)=CO₂(g)　ΔH₁＝－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
請回答：
(1)根據以上數據，寫出C(s)與水蒸氣反應的熱化學反應方程式：_______________________________。
(2)比較反應熱數據可知，1 mol CO(g)和1 mol H₂(g)完全燃燒放出的熱量之和比1 mol C(s)完全燃燒放出的熱量多。甲同學據此認為“煤轉化為水煤氣可以使煤燃燒放出更多的熱量”；乙同學根據蓋斯定律做出如圖循環圖
并據此認為“煤轉化為水煤氣再燃燒放出的熱量與煤直接燃燒放出的熱量相等”。

請分析：甲、乙兩同學觀點正確的是________(填“甲”或“乙”)；判斷的理由是________________________________________________________。
(3)將煤轉化為水煤氣作為燃料和煤直接燃燒相比有很多優點，請列舉其中的兩個優點___________________________________________________。

Answer 1

　(1)C(s)＋H₂O(g)=CO(g)＋H₂(g)   ΔH＝131.5 kJ·mol^－1
(2)乙　甲同學忽略了煤轉化為水煤氣要吸收熱量(或ΔH₁＝ΔH₂＋ΔH₃且ΔH₂＞0)
(3)①減少污染；②燃燒充分；③方便輸送(任填兩個)

　(1)本題考查蓋斯定律，ΔH₁－ΔH₂－ΔH₃即為C(s)與水蒸氣反應的焓變。因此C(s)與水蒸氣反應的熱化學方程式為：
C(s)＋H₂O(g)=CO(g)＋H₂(g)　ΔH＝131.5 kJ·mol^－1。
(2)根據蓋斯定律，煤轉化為水煤氣再燃燒放出的熱量與煤直接燃燒放出的熱量應相等，甲同學的錯誤在于忽視了煤轉化為水煤氣時要吸收熱量。