Question

【題目】煤炭可以轉化為清潔能源和化工原料．

（1）用煤可以制得水煤氣．工業上可用煤和水通過水煤氣法制氫氣，已知下列熱化學方程式：

C（s）+O2（g）═CO（g）△H1=-110.5kJmol-1

2H2（g）+O2（g）═2H2O（g）△H2=-483.6kJmol-1

試求水煤氣法制氫氣的反應的反應熱△H3．

C（s）+H2O（g）═CO（g）+H2（g）△H3= ______ kJmol-1

（2）若H-H、O=O和O-H鍵的鍵能分別是436kJmol-1、496kJmol-1和mkJmol-1，結合上述熱化學方程式的相關數據計算，m= ______ ．

（3）已知一氧化碳與水蒸氣反應過程的能量變化如圖所示：

則此反應為 ______ （填“吸熱”或“放熱”）反應，反應的熱化學方程式為 ______ ．

Answer 1

【答案】 +131.3 462.9 放熱 CO（g）+H2O（g）=CO2（g）+H2（g）△H=-41kJ/mol

【解析】試題分析： (1)根據蓋斯定律，計算水煤氣法制氫氣的反應的反應熱△H3；（2）根據焓變=反應物的總鍵能-生成物的總鍵能計算m；（3）反應物的總能量大于生成物的總能量為放熱反應；焓變=生成物的總能量-反應物的總能量；

解析：(1)①C（s）+O2（g）═CO（g）△H1=-110.5kJmol-1

②2H2（g）+O2（g）═2H2O（g）△H2=-483.6kJmol-1

根據蓋斯定律①－② 得，

C（s）+H2O（g）═CO（g）+H2（g）△H3=+131.3 kJmol-1

（2）根據焓變=反應物的總能量-生成物的總能量，436×2＋496－4m=-483.6，m=462.9；

（3）根據圖示，反應物的總能量大于生成物的總能量，所以為放熱反應；反應的熱化學方程式為CO（g）+H2O（g）=CO2（g）+H2（g）△H=-41kJ/mol。