Question

12．把煤作為燃料可通過下列兩種途徑：
途徑I：C（s）+O₂（g）═CO₂（g）△H=-393.5 kJ/mol
途徑II：C+H₂O═CO+H₂
CO（g）+$\frac{1}{2}$O₂（g）=CO₂（g）△H=-283.0kJ/mol
H₂（g）+$\frac{1}{2}$O₂（g）=H₂O（g）△H=-241.8kJ/mol
請回答下列問題：
（1）途徑I放出的熱量= （ 填““＞”、“＜”或“=”） 途徑II放出的熱量
（2）根據(jù)蓋斯定律寫出煤和氣態(tài)水生成水煤氣的熱化學方程式：C（s）+H₂O（g）=CO（g）+H₂（g）△H═+131.3kJ•mol^-1
（3）根據(jù)兩種途徑，下列說法錯誤的是A  （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(huán)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

分析 （1）途徑I、途徑II反應物與生成物相同，但途徑不同；
（2）①C+H₂O═CO+H₂
②CO（g）+$\frac{1}{2}$O₂（g）=CO₂（g）△H=-283.0kJ/mol
③H₂（g）+$\frac{1}{2}$O₂（g）=H₂O（g）△H=-241.8kJ/mol
根據(jù)蓋斯定律，①-②-③得到C（s）+H₂O（g）=CO（g）+H₂（g）△H；
（3）固體煤經(jīng)處理變?yōu)闅怏w燃料后，根據(jù)氣體燃料具有的優(yōu)點分析，煤通過途徑Ⅱ作為燃料的意義是固體煤經(jīng)處理變?yōu)闅怏w燃料后，不僅在燃燒時可以大大減少SO₂和煙塵對大氣造成的污染，而且燃燒效率高，也便于輸送．

解答 解：（1）由蓋斯定律可知：若是一個反應可以分步進行，則各步反應的吸收或放出的熱量總和與這個反應一次發(fā)生時吸收或放出的熱量相同，故答案為：=；
（2）已知①C+H₂O═CO+H₂
②CO（g）+$\frac{1}{2}$O₂（g）=CO₂（g）△H=-283.0kJ/mol
③H₂（g）+$\frac{1}{2}$O₂（g）=H₂O（g）△H=-241.8kJ/mol
根據(jù)蓋斯定律，①-②-③得到：C（s）+H₂O（g）=CO（g）+H₂（g）△H=+131.3kJ•mol^-1，
故答案為：C（s）+H₂O（g）=CO（g）+H₂（g）△H═+131.3kJ•mol^-1；
（3）A．根據(jù)蓋斯定律，反應熱只與始態(tài)與終態(tài)有關，與途徑無關，始態(tài)相同、終態(tài)相同反應熱相同，途徑1和途徑2在理論上相同放出的熱量相等，故A錯誤；
B．與途徑Ⅰ相比，途徑Ⅱ可以減少對環(huán)境的污染，固體煤經(jīng)處理變?yōu)闅怏w燃料后，不僅在燃燒時可以大大減少SO₂和煙塵對大氣造成的污染，故B正確；
C．與途徑Ⅰ相比，途徑Ⅱ可以提高煤的燃燒效率，固體煤經(jīng)處理變?yōu)闅怏w燃料后，與途徑Ⅰ相比，途徑Ⅱ可以提高煤的燃燒效率，故C正確；
D．將煤轉化為水煤氣后，氣體便于通過管道進行運輸，故D正確．
故答案為：A．

點評 本題考查學生蓋斯定律的應用以及反應吸放熱與反應物、生成物能量之間的關系，為高頻考點，側重考查學生的分析能力和計算能力，注意蓋斯定律的應用，題目難度不大．