Question

2009年10月1日，我國成功舉辦國慶六十年閱兵活動．其中閱兵儀式上9輛電動車與混合動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．同時也說明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(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）?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”原則的是

 

（填“Ⅰ”或“Ⅱ”）．
②如表所列數(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)，達到平衡后，測得c（CO）=0.2mol?L^-1，則CO的轉(zhuǎn)化率為

 

，此時的溫度為

 

（從表中選擇）．
（2）已知在常溫常壓下：
①2CH₃OH（l）+3O₂（g）═2CO₂（g）+4H₂O（g）△H₁=-1 275.6kJ?mol^-1
②2CO（g）+O₂（g）═2CO₂（g）△H₂=-566.0kJ?mol^-1
③H₂O（g）═H₂O（l）△H₃=-44.0kJ?mol^-1
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：化學(xué)平衡的計算,熱化學(xué)方程式,化學(xué)平衡的影響因素

專題：基本概念與基本理論

分析：（1）①“原子經(jīng)濟”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的影響，據(jù)此判斷；
③利用三段式計算各自組分物質(zhì)的量變化量、平衡時的物質(zhì)的量，依據(jù)轉(zhuǎn)化率概念計算CO的轉(zhuǎn)化率；根據(jù)濃度計算出平衡常數(shù)，再判斷溫度；
（2）根據(jù)蓋斯定律計算書寫熱化學(xué)方程式．

解答： 解：①“原子經(jīng)濟”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”，
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℃．
（2）已知在常溫常壓下：
①2CH₃OH（l）+3O₂（g）═2CO₂（g）+4H₂O（g）△H₁=-1 275.6kJ?mol^-1
②2CO（g）+O₂（g）═2CO₂（g）△H₂=-566.0kJ?mol^-1
③H₂O（g）═H₂O（l）△H₃=-44.0kJ?mol^-1
由

1

2

[①-②+③×4]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：本題考查了化學(xué)平衡的有關(guān)計算、化學(xué)平衡常數(shù)及應(yīng)用以及根據(jù)蓋斯定律計算書寫熱化學(xué)方程式等，難度不大，注意掌握平衡常數(shù)應(yīng)用．