Question

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．
（1）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）?CH₃0H（g）△H₁
反應(yīng)Ⅱ：C0₂（g）+3H₂（g）?CH₃0H（g）+H₂0（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，則CO的轉(zhuǎn)化率為

 

，此時(shí)的溫度為

 

（從上表中選擇）．
（2）已知在常溫常壓下：
①2CH₃0H（1）+30₂（g）=2C0₂（g）+4H₂0（g）△H=-1275.6kJ/mol
②2C0（g）+0₂（g）=2C0₂（g）△H=-566.0kJ/mol
③H₂0（g）=H₂0（1）△H=-44.0kJ/mol
寫出甲醇不完全燃燒生成一氧化碳和液態(tài)水的熱化學(xué)方程式：

 

．

Answer 1

考點(diǎn)：化學(xué)平衡的計(jì)算,熱化學(xué)方程式,化學(xué)平衡的影響因素

專題：化學(xué)反應(yīng)中的能量變化,化學(xué)平衡專題

分析：（1）①“原子經(jīng)濟(jì)性”是指在化學(xué)品合成過程中，合成方法和工藝應(yīng)被設(shè)計(jì)成能把反應(yīng)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升高溫度，可逆反應(yīng)向吸熱反應(yīng)方向移動(dòng)，根據(jù)平衡常數(shù)與溫度變化關(guān)系確定焓變；
③根據(jù)平衡濃度計(jì)算出平衡常數(shù)來確定溫度以及轉(zhuǎn)化率的定義可以算出轉(zhuǎn)化率；
（2）根據(jù)熱化學(xué)方程式利用蓋斯定律計(jì)算反應(yīng)熱并書寫熱化學(xué)方程式．

解答： 解：（1）①根據(jù)原子經(jīng)濟(jì)知，Ⅰ沒有副產(chǎn)物，符合原子經(jīng)濟(jì)理念，Ⅱ中有副產(chǎn)物，不符合原子經(jīng)濟(jì)理念，
故答案為：I；
②升高溫度，平衡向吸熱方向移動(dòng)，根據(jù)表格知，溫度越高，化學(xué)平衡常數(shù)越小，說明平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)，所以正反應(yīng)是放熱反應(yīng)，即△H＜0，
故答案為：＜；
③CO（g）+2H₂（g）?CH₃OH（g）
反應(yīng)開    1mol/L　　3mol/L  　　　　　　   0
反應(yīng) 　　0.8mol/L 　1.6mol/L 　　　　　　0.8mol/L
平衡　　 0.2mol/L　 1.4mol/L 　　　　　　0.8mol/L
CO的轉(zhuǎn)化率為

0.8mol/L

1mol/L

×100%=80%；
平衡常數(shù)K=

0.8mol/L

0.2mol/L．(1.4mol/L)2

=2.04，所以是250℃；
故答案為：80%；250℃；
（2）已知：①2CH₃OH（l）+3O₂（g）=2CO₂（g）+4H₂O（g）△H=-1275.6kJ/mol
②2CO （g）+O₂（g）=2CO₂（g）△H=-566.0kJ/mol
③H₂O（g）=H₂O（l）△H=-44.0kJ/mol
利用蓋斯定律將

①-②

2

+③可得：CH₃OH（l）+O₂（g）=CO（g）+2H₂O（l）△H=-442.8kJ/mol，
故答案為：CH₃OH（l）+O₂（g）=CO（g）+2H₂O（l）△H=-442.8kJ/mol．

點(diǎn)評：本題考查了原子經(jīng)濟(jì)、影響化學(xué)平衡移動(dòng)的因素、平衡狀態(tài)的判斷、轉(zhuǎn)化率及化學(xué)平衡常數(shù)的計(jì)算、熱化學(xué)方程式的書寫等知識(shí)點(diǎn)，中等難度．