Question

能源短缺是人類社會面臨的重大問題．甲醇是一種可再生能源，具有廣泛的開發(fā)和應用前景．
（1）工業(yè)上一般采用下列兩種反應合成甲醇：
反應Ⅰ：CO（g）+2H₂（g）?CH₃0H（g）△H₁
反應Ⅱ：C0₂（g）+3H₂（g）?CH₃0H（g）+H₂0（g）△H₂
①上述反應符合“原子經(jīng)濟”原則的是

 

（填“Ⅰ”或“Ⅱ”）．
②下表所列數(shù)據(jù)是反應Ⅰ在不同溫度下的化學平衡常數(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，達到平衡后，測得c（CO）=0.2mol/L，則CO的轉(zhuǎn)化率為

 

，此時的溫度為

 

（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)水的熱化學方程式：

 

．

Answer 1

考點：化學平衡的計算,熱化學方程式,化學平衡的影響因素

專題：化學反應中的能量變化,化學平衡專題

分析：（1）①“原子經(jīng)濟性”是指在化學品合成過程中，合成方法和工藝應被設計成能把反應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，可逆反應向吸熱反應方向移動，根據(jù)平衡常數(shù)與溫度變化關系確定焓變；
③根據(jù)平衡濃度計算出平衡常數(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)熱化學方程式利用蓋斯定律計算反應熱并書寫熱化學方程式．

解答： 解：（1）①根據(jù)原子經(jīng)濟知，Ⅰ沒有副產(chǎn)物，符合原子經(jīng)濟理念，Ⅱ中有副產(chǎn)物，不符合原子經(jīng)濟理念，
故答案為：I；
②升高溫度，平衡向吸熱方向移動，根據(jù)表格知，溫度越高，化學平衡常數(shù)越小，說明平衡向逆反應方向移動，所以正反應是放熱反應，即△H＜0，
故答案為：＜；
③CO（g）+2H₂（g）?CH₃OH（g）
反應開    1mol/L　　3mol/L  　　　　　　   0
反應 　　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．

點評：本題考查了原子經(jīng)濟、影響化學平衡移動的因素、平衡狀態(tài)的判斷、轉(zhuǎn)化率及化學平衡常數(shù)的計算、熱化學方程式的書寫等知識點，中等難度．