Question

把煤作為燃料可通過下列兩種途徑：
途徑ⅠC（s）+O₂（g）═CO₂（g）△H₁＜0
途徑Ⅱ先制水煤氣：
C（s）+H₂O（g）═CO（g）+H₂（g）△H₂＞0
再燃燒水煤氣：2CO（g）+O₂（g）═2CO₂（g）△H₃＜0
2H₂（g）+O₂（g）═2H₂O（g）△H₄＜0
請(qǐng)回答下列問題：
（1）判斷兩種途徑放熱：途徑Ⅰ放出的熱量

 

途徑Ⅱ放出的熱量（填“大于”、“等于”或“小于”）．
（2）△H₁與△H₂、△H₃、△H₄的數(shù)學(xué)關(guān)系式是

 

．
（3）由于制取水煤氣的反應(yīng)里，反應(yīng)物具有的總能量

 

生成物具有的總能量，那么在化學(xué)反應(yīng)時(shí)，反應(yīng)物就需要

 

能量才能轉(zhuǎn)化為生成物．
（4）已知：Fe₂O₃（s）+3CO（g）═2Fe（s）+3CO₂（g）△H₁=-25kJ/mol           ①
3Fe₂O₃（s）+CO（g）═2Fe₃O₄（s）+CO₂（g）△H₂=-47kJ/mol           ②
Fe₃O₄（s）+CO（g）═3FeO（s）+CO₂（g）△H₃=+19kJ/mol            ③
請(qǐng)寫出CO還原FeO的熱化學(xué)方程式：

 

．
（5）下列圖象能正確反映CO還原FeO的變化過程的是

 

．（填序號(hào)）

Answer 1

考點(diǎn)：反應(yīng)熱和焓變,熱化學(xué)方程式,用蓋斯定律進(jìn)行有關(guān)反應(yīng)熱的計(jì)算

專題：化學(xué)反應(yīng)中的能量變化

分析：（1）根據(jù)蓋斯定律來判斷兩種途徑放熱之間的關(guān)系；
（2）根據(jù)蓋斯定律來判斷各步反應(yīng)之間的關(guān)系；
（3）反應(yīng)物具有的總能量小于生成物的總能量時(shí)，則反應(yīng)是吸熱反應(yīng)，反之則為放熱反應(yīng)；
（4）寫出CO還原FeO的化學(xué)方程式，然后根據(jù)蓋斯定律構(gòu)造熱化學(xué)方程式；
（5）由（4）可知CO還原FeO的反應(yīng)為放熱反應(yīng)，△H＜0，反應(yīng)物的總能量大于生成物的總能量．

解答： 解：（1）根據(jù)蓋斯定律，煤作為燃料不管是一步完成還是分兩步完成，反應(yīng)物和產(chǎn)物的焓值是一定的，所以兩途徑的焓變值一樣，放出的熱量一樣，
故答案為：等于；
（2）根據(jù)蓋斯定律，反應(yīng)1=反應(yīng)2+反應(yīng)3×

1

2

+反應(yīng)4×

1

2

，所以△H₁=

1

2

△H₃+

1

2

△H₄+△H₂，
故答案為：△H₁=

1

2

△H₃+

1

2

△H₄+△H₂；
（3）制水煤氣 C（s）+H₂O（g）=CO（g）+H₂（g）；△H₂＞0，該反應(yīng)是吸熱反應(yīng)，反應(yīng)物具有的總能量小于生成物的總能量，反應(yīng)條件是加熱，
故答案為：小于；吸收；
（4）①Fe₂O₃（s）+3CO（g）=2Fe（s）+3CO₂（g）；△H=-25kJ/mol
②3Fe₂O₃（s）+CO（g）=2Fe₃O₄（s）+CO₂（g）；△H=-47kJ/mol
③Fe₃O₄（s）+CO（g）=3FeO（s）+CO₂（g）；△H=+19kJ/mol
依據(jù)蓋斯定律①×3-（③×2+②）得到：
6CO（g）+6FeO（s）=6Fe（g）+6CO₂（g）△H=-66kJ/mol；
得到熱化學(xué)方程式為：CO（g）+FeO（s）=Fe（g）+CO₂（g）△H=-11kJ/mol，
故答案為：CO（g）+FeO（s）=Fe（g）+CO₂（g）△H=-11kJ/mol；
（5）由（4）可知CO還原FeO的反應(yīng)為放熱反應(yīng)，△H＜0，反應(yīng)物的總能量大于生成物的總能量，同時(shí)符合這兩條的圖為A，
故答案為：A．

點(diǎn)評(píng)：本題考查學(xué)生蓋斯定律的應(yīng)用以及反應(yīng)吸放熱與反應(yīng)物、生成物能量之間的關(guān)系，可以根據(jù)所學(xué)知識(shí)進(jìn)行回答，難度不大．