Question

9．聯(lián)合國(guó)氣候變化大會(huì)于2009年12月7～18日在哥本哈根召開．中國(guó)政府承諾到2020年，單位GDP二氧化碳排放比2005年下降40%～45%．
（1）有效“減碳”的手段之一是節(jié)能．下列制氫方法最節(jié)能的是（4）C（填字母序號(hào)）．
A．電解水制氫：2H₂O$\frac{\underline{\;電解\;}}{\;}$2H₂↑+O₂↑
B．高溫使水分解制氫：2H₂O$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$2H₂↑+O₂↑
C．太陽(yáng)光催化分解水制氫：2H₂O$\frac{\underline{\;\;\;TiO_{2}\;\;\;}}{太陽(yáng)光}$2H₂↑+O₂↑
D．天然氣制氫：CH₄+H₂O $\stackrel{高溫}{?}$CO+3H₂
（2）用CO₂和氫氣合成CH₃OCH₃（甲醚）是解決能源危機(jī)的研究方向之一．
已知：CO（g）+2H₂（g）?CH₃OH（g）△H=-90.7kJ•mol^-1
2CH₃OH（g）?CH₃OCH₃（g）+H₂O（g）△H=-23.5kJ•mol^-1
CO（g）+H₂O（g）?CO₂（g）+H₂（g）△H=-41.2kJ•mol^-1
則CO₂和氫氣合成CH₃OCH₃（g）的熱化學(xué)方程式為2CO₂（g）+6H₂（g）=CH₃OCH₃（g）+3H₂O（g）△H=-122.5 kJ•mol^-1．
（3）在催化劑和一定溫度、壓強(qiáng)條件下，CO與H₂可反應(yīng)生成甲醇：CO（g）+2H₂（g）?CH₃OH（g），CO的平衡轉(zhuǎn)化率與溫度、壓強(qiáng)的關(guān)系如圖所示，則：p₁＜p2（填“＜”、“＞”或“=”），上述反應(yīng)的△H＜0（填“＜”、“＞”或“=”）．

Answer 1

分析 （1）太陽(yáng)能是取之不盡用之不竭的能源；
（2）利用蓋斯定律解題；
（3）根據(jù)定一議二原則，相同溫度下，同一容器中，增大壓強(qiáng)，平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)，則CO的轉(zhuǎn)化率增大；
相同壓強(qiáng)下，同一容器中，增大溫度，CO的轉(zhuǎn)化率減小，平衡向吸熱反應(yīng)方向移動(dòng)，由此判斷．

解答 解：（1）太陽(yáng)光是取之不盡用之不竭的能源，故C最節(jié)能，故答案為：C；          
（2）利用蓋斯定律進(jìn)行計(jì)算，將三個(gè)方程式進(jìn)行形式變換，
2CO（g）+4H₂（g）=2CH₃OH（g）△H=-181.4 kJ•mol^-1
2CH₃OH（g=CH₃OCH₃（g）+H₂O（g）△H=-23.5 kJ•mol^-1
2CO₂（g）+2H₂（g）=2CO（g）+2H₂O（g）△H=+82.4 kJ•mol^-1
三式相加得：2CO₂（g）+6H₂（g）=CH₃OCH₃（g）+3H₂O（g）△H=-122.5 kJ•mol^-1，
故答案為：2CO₂（g）+6H₂（g）=CH₃OCH₃（g）+3H₂O（g）△H=-122.5 kJ•mol^-1；
（3）相同溫度下，同一容器中，增大壓強(qiáng)，平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)，則CO的轉(zhuǎn)化率增大，根據(jù)圖象知，p₁小于p₂，相同壓強(qiáng)下，同一容器中，增大溫度，CO的轉(zhuǎn)化率減小，平衡向吸熱反應(yīng)方向移動(dòng)，所以逆反應(yīng)為吸熱方向，則正反應(yīng)為放熱反應(yīng)，所以△H＜0，故答案為：＜；＜．

點(diǎn)評(píng) 本題考查蓋斯定律的應(yīng)用，化學(xué)平衡移動(dòng)的影響因素及讀圖能力，難度不大．