Question

把煤作為燃料可通過下列兩種途徑:
途徑Ⅰ　C(s)+O₂(g)CO₂(g)　ΔH₁<0①
途徑Ⅱ　先制成水煤氣:
C(s)+H₂O(g)CO(g)+H₂(g)　ΔH₂>0②
再燃燒水煤氣:
2CO(g)+O₂(g)2CO₂(g)　ΔH₃<0③
2H₂(g)+O₂(g)2H₂O(g)　ΔH₄<0④
請回答下列問題:
(1)途徑Ⅰ放出的熱量理論上　　　　(填“大于”“等于”或“小于”)途徑Ⅱ放出的熱量。 
(2)ΔH₁、ΔH₂、ΔH₃、ΔH₄的數學關系式是　。 
(3)已知:①C(s)+O₂(g)CO₂(g)　ΔH₁="-393.5" kJ·mol^-1
②2CO(g)+O₂(g)2CO₂(g)　ΔH₂="-566" kJ·mol^-1
③TiO₂(s)+2Cl₂(g)TiCl₄(s)+O₂(g)　ΔH₃="+141" kJ·mol^-1
則TiO₂(s)+2Cl₂(g)+2C(s)TiCl₄(s)+2CO(g)的ΔH=　　　　。 
(4)已知下列各組熱化學方程式
①Fe₂O₃(s)+3CO(g)2Fe(s)+3CO₂(g)　ΔH₁="-25" kJ·mol^-1
②3Fe₂O₃(s)+CO(g)2Fe₃O₄(s)+CO₂(g)　ΔH₂="-47" kJ·mol^-1
③Fe₃O₄(s)+CO(g)3FeO(s)+CO₂(g)　ΔH₃="+640" kJ·mol^-1
請寫出FeO(s)被CO(g)還原成Fe和CO₂(g)的熱化學方程式　______________________。 

Answer 1

(1)等于　
(2)ΔH₁=ΔH₂+(ΔH₃+ΔH₄)/2
(3)-80 kJ·mol^-1
(4)FeO(s)+CO(g)Fe(s)+CO₂(g)　ΔH="-218" kJ·mol^-1

(1)根據蓋斯定律的含義知,途徑Ⅰ放出的熱量等于途徑Ⅱ放出的熱量。
(2)由蓋斯定律:①=得ΔH₁=ΔH₂+ΔH₃+ΔH₄。
(3)由③+2×①-②得所求方程式,即ΔH=ΔH₃+2ΔH₁-ΔH₂="+141" kJ·mol^-1+2×(-393.5 kJ·mol^-1)-(-566 kJ·mol^-1)="-80" kJ·mol^-1。
(4)由題意:④FeO(s)+CO(g)Fe(s)+CO₂(g)　ΔH
則④=得  ΔH="=-218" kJ·mol^-1
則FeO(s)+CO(g)Fe(s)+CO₂(g)　ΔH="-218" kJ·mol^-1