把煤作为燃料可通过下列两种途径:
途径I:煤直接燃烧C(s)+O2 (g)═CO2(g)△H1<0 ①
途径II:先制成水煤气:C(s)+H2O(g)═CO(g)+H2(g)△H2>0 ②
再燃烧水煤气:2CO(g)+O2(g)═2CO2(g)△H3<0 ③
2H2(g)+O2 (g)═2H2O(g)△H4<0 ④
请回答下列问题:
(1)燃烧等量的煤,途径I放出的热量______(填“大于”“等于”或“小于”)途径II放出的热量,其理论依据是______;
(2)△H1、△H2、△H3、△H4的数学关系式是______.
(1)根据盖斯定律可知,反应热只与始态和终态有关,而与反应的途径无关,通过观察可知途径Ⅰ和途径Ⅱ是等效的,途径Ⅰ和途径Ⅱ等量的煤燃烧消耗的氧气相等,两途径最终生成物只有二氧化碳,所以途径Ⅰ放出的热量等于途径Ⅱ放出的热量.
故答案为:等于;盖斯定律.
(2)途径Ⅱ:C(s)+H2O(g)═CO(g)+H2(g)△H2>0 ②
再燃烧水煤气:2CO(g)+O2(g)═2CO2(g)△H3<0 ③
2H2(g)+O2 (g)═2H2O(g)△H4<0 ④
由盖斯定律可知,②×2+③+④得2C(s)+2O2 (g)═2CO2(g)△H=2△H2+△H3+△H4.
所以△H1=
△H=1 2
(2△H2+△H3+△H4)=△H2+1 2
(△H3+△H4).1 2
故答案为:△H1=△H2+
(△H3+△H4).1 2