Question

2009年10月1日，我國成功舉辦國慶六十年閱兵活動(dòng)．其中閱兵儀式上9輛電動(dòng)車與混合動(dòng)力車等新能源車輛的亮相，展示了綜合國力、國防科技發(fā)展水平．同時(shí)也說明能源短缺是人類社會(huì)面臨的重大問題．甲醇是一種可再生能源，具有廣泛的開發(fā)和應(yīng)用前景．
工業(yè)上一般采用下列兩種反應(yīng)合成甲醇：
反應(yīng)Ⅰ：CO（g）+2H₂（g）?CH₃OH（g）△H₁
反應(yīng)Ⅱ：CO₂（g）+3H₂（g）?CH₃OH（g）+H₂O（g）△H₂
①上述反應(yīng)符合“原子經(jīng)濟(jì)”原則的是

 

（填“Ⅰ”或“Ⅱ”）．
②下表所列數(shù)據(jù)是反應(yīng)Ⅰ在不同溫度下的化學(xué)平衡常數(shù)（K）．

溫度	250℃	300℃	350℃
K	2.041	0.270	0.012

由表中數(shù)據(jù)判斷△H₁

 

0（填“＞”、“=”或“＜”）．
③某溫度下，將2mol CO和6mol H₂充入2L的密閉容器中，充分反應(yīng)，達(dá)到平衡后，測得c（CO）=0.2mol?L^-1，則CO的轉(zhuǎn)化率為

 

，此時(shí)的溫度為

 

（從上表中選擇）．

Answer 1

考點(diǎn)：化學(xué)平衡的計(jì)算

專題：化學(xué)平衡專題

分析：①“原子經(jīng)濟(jì)”是指在化學(xué)品合成過程中，所用的所有原材料盡可能多的轉(zhuǎn)化到最終產(chǎn)物中；
②依據(jù)平衡常數(shù)隨溫度變化分析溫度對平衡移動(dòng)的影響，據(jù)此判斷；
③利用三段式計(jì)算各自組分物質(zhì)的量變化量、平衡時(shí)的物質(zhì)的量，依據(jù)轉(zhuǎn)化率概念計(jì)算CO的轉(zhuǎn)化率；根據(jù)濃度計(jì)算出平衡常數(shù)，再判斷溫度．

解答： 解：①“原子經(jīng)濟(jì)”是指在化學(xué)品合成過程中，所用的所有原材料盡可能多的轉(zhuǎn)化到最終產(chǎn)物中，分析反應(yīng)可知，反應(yīng)Ⅰ符合“原子經(jīng)濟(jì)”，
故答案為：Ⅰ；
②由表數(shù)據(jù)可知，溫度升高，平衡常數(shù)減小，說明平衡逆向進(jìn)行，逆向是吸熱反應(yīng)，正向放熱反應(yīng)，即△H₁＜0，
故答案為：＜；
③按反應(yīng)Ⅰ充分反應(yīng)達(dá)到平衡后，測得c（CO）=0.2mol/L，物質(zhì)的量為0.4mol；
             CO （g）+2H₂ （g）?CH₃OH （g）
起始量（mol） 2        6          0
變化量（mol） 1.6    3.2         1.6
平衡量（mol） 0.4    2.8         1.6
CO的轉(zhuǎn)化率=

1.6mol

2mol

×100%=80%，
此時(shí)的平衡常數(shù)為：K=

1.6 2

0.4 2 ×( 2.8 2 )2

≈2.041，所以溫度為250℃，
故答案為：80%；250℃．

點(diǎn)評：本題考查了化學(xué)平衡的有關(guān)計(jì)算、化學(xué)平衡常數(shù)及應(yīng)用等，難度不大，注意掌握平衡常數(shù)應(yīng)用．