Question

將煤轉(zhuǎn)化為水煤氣的主要化學(xué)反應(yīng)為C(s)＋H₂O(g)CO(g)＋H₂(g)；C(s)、CO(g)和H₂(g)完全燃燒的熱化學(xué)方程式為：

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

請回答：

(1)根據(jù)以上數(shù)據(jù)，寫出C(s)與水蒸氣反應(yīng)的熱化學(xué)反應(yīng)方程式：________________________________________________________________________。

(2)比較反應(yīng)熱數(shù)據(jù)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(xué)據(jù)此認(rèn)為“煤轉(zhuǎn)化為水煤氣可以使煤燃燒放出更多的熱量”；乙同學(xué)根據(jù)蓋斯定律做出下列循環(huán)圖：

并據(jù)此認(rèn)為“煤轉(zhuǎn)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(xué)觀點(diǎn)正確的是__________(填“甲”或“乙”)；判斷的理由是________________________________________________________________________

________________________________________________________________________。

(3)將煤轉(zhuǎn)化為水煤氣作為燃料和煤直接燃燒相比有很多優(yōu)點(diǎn)，請列舉其中的兩個優(yōu)點(diǎn)：________________________________________________________________________

________________________________________________________________________。

(4)水煤氣不僅是優(yōu)良的氣體燃料，也是重要的有機(jī)化工原料。CO和H₂在一定條件下可以合成：①甲醇�、诩兹��、奂姿帷、芤宜�。試分析當(dāng)CO和H₂按1∶1的體積比混合反應(yīng)，合成上述________(填序號)物質(zhì)時，可以滿足“綠色化學(xué)”的要求，完全利用原料中的原子，實(shí)現(xiàn)零排放。

Answer 1

答案　(1)C(s)＋H₂O(g)===CO(g)＋H₂(g)

ΔH＝131.5 kJ·mol^－1

(2)乙　甲同學(xué)忽略了煤轉(zhuǎn)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�、鄯奖氵\(yùn)輸(任選兩個作答)

(4)②④

解析　根據(jù)蓋斯定律將方程式合并即可得C(s)＋H₂O(g)===CO(g)＋H₂(g)　ΔH＝131.5 kJ·mol^－1，由此可知煤轉(zhuǎn)化成水煤氣是吸熱反應(yīng)，而甲正是忽略了這個問題，才誤認(rèn)為“煤轉(zhuǎn)化成水煤氣可以使煤燃燒放出更多的熱量”。CO和H₂按1∶1反應(yīng)合成物質(zhì)時，可達(dá)到零排放，符合“綠色化學(xué)”的要求，則合成的物質(zhì)的最簡式應(yīng)滿足CH₂O，則②、④符合。