Question

（7分）把煤作為燃料可通過下列兩種途徑：

    途徑I：  C(s)＋O₂(g) === CO₂(g)

    途徑II：先制水煤氣： C(s)+ H₂O(g) === CO(g) + H₂(g)

           燃燒水煤氣：2 CO(g) + O₂(g) === 2CO₂(g)；    2H₂(g)+O₂(g)===2H₂O(g)

已知：①C(s)＋O₂(g)===CO₂(g)；△H₁=－393.5 kJ·mol^-1  

②H₂（g)+O₂(g)=H₂O(g)；△H₂=－241.8kJ·mol^-1

③CO(g)+ O₂(g) =CO₂(g)；△H₃=－283.0kJ·mol^-1

   請回答下列問題：

（1）C（煤）的標準燃燒熱是                  

（2）根據蓋斯定律寫出煤和氣態水生成水煤氣的熱化學方程式：                  

（3）在制水煤氣反應里，反應物具有的總能量________（填“＞”、“＜”或“＝”）生成物所具有的總能量

（4）根據兩種途徑，下列說法錯誤的是              (單選)

A．途徑II制水煤氣時增加能耗，故途徑II的做法不可取

B．與途徑I相比，途徑II可以減少對環境的污染

C．與途徑I相比，途徑II可以提高煤的燃燒效率

D．將煤轉化為水煤氣后，便于通過管道進行運輸

 

Answer 1

（1）393.5kJ·mol^-1   （1分）

（2）C(s)＋H₂O(g)===CO(g) + H₂（g）；△H =+131.3 kJ·mol^-1   （2分）

（3）＜   （2分）   （4）A    （2分）

解析:（1）考查燃燒熱的概念。在一定條件下1mol可燃物完全燃燒生成穩定的氧化物時所放出的熱量，叫燃燒熱。所以根據反應①可知煤的燃燒熱是393.5kJ/mol。

（2）根據蓋斯定律可知反應①－②－③即得到C(s)＋H₂O(g)===CO(g)+ H₂（g），所以該反應的反應熱是－393.5 kJ/mol＋241.8 kJ/mol＋283.0 kJ/mol＝＋131.3 kJ/mol。

（3）根據（2）可知反應是吸熱反應，所以反應物的總能量小于生成物的總能量。

（4）根據能量守恒定律可知A是錯誤的。煤直接燃燒燃燒效率低且容易造成環境的污染，即選項、B、CD都是正確的。答案選A。