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将煤转化为水煤气的主要化学反应为:C+H2O高温.CO+H2C(s)、CO(g)和H2(g)完全燃烧的热化学方程式为:C(s)+O2(g)═CO2(g)△H=-393.5kJ•mol-1H2(g)+12O2(g)═H2O(g)△H=-242.0kJ•mol-1C
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将煤转化为水煤气的主要化学反应为:
C+H2O
CO+H2
C(s)、CO(g)和H2(g)完全燃烧的热化学方程式为:
C(s)+O2(g)═CO2(g)△H=-393.5kJ•mol-1
H2(g)+
O2(g)═H2O(g)△H=-242.0kJ•mol-1
CO(g)+
O2(g)═CO2(g)△H=-283.0kJ•mol-1
请回答:
(1)根据以上数据,写出C(s)与水蒸气反应的热化学反应方程式:______.
(2)比较反应热数据可知,1mol CO(g)和1mol H2(g)完全燃烧放出的热量之和比1mol C(s)完全燃烧放出的热量多.甲同学据此认为“煤转化为水煤气可以使煤燃烧放出更多的热量”;乙同学根据盖斯定律作出下列循环图(见图):
![](http://hiphotos.baidu.com/zhidao/pic/item/500fd9f9d72a6059f043acae2b34349b033bba37.jpg)
并据此认为“煤转化为水煤气再燃烧放出的热量与煤直接燃烧放出的热量相等”.
请分析:甲、乙两同学观点正确的是______(填“甲”或“乙”);判断的理由是______.
(3)将煤转化为水煤气作为燃料和煤直接燃烧相比有很多优点,请列举其中的两个优点______,
______.
(4)水煤气不仅是优良的气体燃料,也是重要的有机化工原料.
CO和H2在一定条件下可以合成:①甲醇、②甲醛、③甲酸、④乙酸.
试分析当CO和H2按1:1的体积比混合反应,合成上述______(填序号)物质时,可以满足“绿色化学”的要求,完全利用原料中的原子,实现零排放.
C+H2O
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C(s)、CO(g)和H2(g)完全燃烧的热化学方程式为:
C(s)+O2(g)═CO2(g)△H=-393.5kJ•mol-1
H2(g)+
1 |
2 |
CO(g)+
1 |
2 |
请回答:
(1)根据以上数据,写出C(s)与水蒸气反应的热化学反应方程式:______.
(2)比较反应热数据可知,1mol CO(g)和1mol H2(g)完全燃烧放出的热量之和比1mol C(s)完全燃烧放出的热量多.甲同学据此认为“煤转化为水煤气可以使煤燃烧放出更多的热量”;乙同学根据盖斯定律作出下列循环图(见图):
![](http://hiphotos.baidu.com/zhidao/pic/item/500fd9f9d72a6059f043acae2b34349b033bba37.jpg)
并据此认为“煤转化为水煤气再燃烧放出的热量与煤直接燃烧放出的热量相等”.
请分析:甲、乙两同学观点正确的是______(填“甲”或“乙”);判断的理由是______.
(3)将煤转化为水煤气作为燃料和煤直接燃烧相比有很多优点,请列举其中的两个优点______,
______.
(4)水煤气不仅是优良的气体燃料,也是重要的有机化工原料.
CO和H2在一定条件下可以合成:①甲醇、②甲醛、③甲酸、④乙酸.
试分析当CO和H2按1:1的体积比混合反应,合成上述______(填序号)物质时,可以满足“绿色化学”的要求,完全利用原料中的原子,实现零排放.
▼优质解答
答案和解析
(1)①C(石墨,s)+O2(g)═CO2(g)△H=-393.5 kJ/mol,
②CO(g)+
O2(g)═CO2(g)△H=-242.0 kJ/mol,
③H2(g)+
O2(g)═H2O(l)△H=-283.0 kJ/mol,
④H2O(g)═H2O(l)△H=-44.0 kJ/mol,
根据盖斯定律,①-②-③+④得:C(石墨,s)+H2O(g)═CO(g)+H2(g)△H=+131.5 kJ/mol,
故答案为:C(石墨,s)+H2O(g)═CO(g)+H2(g)△H=+131.5 kJ/mol;
(2)化学反应不管是一步完成还是分几步完成,其反应热是相同的,也就是说,化学反应的反应热只与反应的始态和终态有关,与反应途径无关.即如果一个反应可以分几步进行,则各步反应的反应热之和与该反应一步完成时的反应热相同;煤转化为水煤气要吸收热量,
故答案为:乙;甲同学忽略了煤转化为水煤气要吸收热量;
(3)通过改变对煤粉的加工,使煤与空气的接触面积增大,燃烧更充分,减少污染物的排放,
故答案为:①减少污染 ②燃烧充分;
(4)“绿色化学”能实现零排放,即反应物中的原子利用率达到100%,也就是说反应类型一般是化合反应,且反应后产物中的各原子数目比不变,CO和H2在一定条件下按照1:1反应,则只要各选项中的化学式能化为形式(CO)1(H2)1,都是正确的.
①甲醇(CH4O)可变为(CO)1(H2)2,所以①不符合要求;
②甲醛(CH2O)可变为(CO)1(H2)1,②符合要求;
③甲酸(CH2O2) 不能变为(CO)1(H2)1的形式,所以理论上③不符合要求;
④乙酸(C2H4O2)可变为(CO)2(H2)2,所以理论上④符合要求.
故选:②④.
②CO(g)+
1 |
2 |
③H2(g)+
1 |
2 |
④H2O(g)═H2O(l)△H=-44.0 kJ/mol,
根据盖斯定律,①-②-③+④得:C(石墨,s)+H2O(g)═CO(g)+H2(g)△H=+131.5 kJ/mol,
故答案为:C(石墨,s)+H2O(g)═CO(g)+H2(g)△H=+131.5 kJ/mol;
(2)化学反应不管是一步完成还是分几步完成,其反应热是相同的,也就是说,化学反应的反应热只与反应的始态和终态有关,与反应途径无关.即如果一个反应可以分几步进行,则各步反应的反应热之和与该反应一步完成时的反应热相同;煤转化为水煤气要吸收热量,
故答案为:乙;甲同学忽略了煤转化为水煤气要吸收热量;
(3)通过改变对煤粉的加工,使煤与空气的接触面积增大,燃烧更充分,减少污染物的排放,
故答案为:①减少污染 ②燃烧充分;
(4)“绿色化学”能实现零排放,即反应物中的原子利用率达到100%,也就是说反应类型一般是化合反应,且反应后产物中的各原子数目比不变,CO和H2在一定条件下按照1:1反应,则只要各选项中的化学式能化为形式(CO)1(H2)1,都是正确的.
①甲醇(CH4O)可变为(CO)1(H2)2,所以①不符合要求;
②甲醛(CH2O)可变为(CO)1(H2)1,②符合要求;
③甲酸(CH2O2) 不能变为(CO)1(H2)1的形式,所以理论上③不符合要求;
④乙酸(C2H4O2)可变为(CO)2(H2)2,所以理论上④符合要求.
故选:②④.
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