把煤作为燃料可通过下列两种途径:
途径Ⅰ C(s)+O2(g)
CO2(g) ΔH1<0①
途径Ⅱ 先制成水煤气:
C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g) ΔH2>0②
再燃烧水煤气:
2CO(g)+O2(g)2CO2(g) ΔH3<0③
2H2(g)+O2(g)2H2O(g) ΔH4<0④
请回答下列问题:
(1)途径Ⅰ放出的热量理论上 (填“大于”“等于”或“小于”)途径Ⅱ放出的热量。
(2)ΔH1、ΔH2、ΔH3、ΔH4的数学关系式是 。
(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
则TiO2(s)+2Cl2(g)+2C(s)TiCl4(s)+2CO(g)的ΔH= 。
(4)已知下列各组热化学方程式
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
请写出FeO(s)被CO(g)还原成Fe和CO2(g)的热化学方程式 ______________________。
(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)根据盖斯定律的含义知,途径Ⅰ放出的热量等于途径Ⅱ放出的热量。
(2)由盖斯定律: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)由题意:④FeO(s)+CO(g)Fe(s)+CO2(g) ΔH
则④=得 ΔH="=-218" kJ·mol-1
则FeO(s)+CO(g)Fe(s)+CO2(g) ΔH="-218" kJ·mol-1