Question

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)CH₃OH(g)　ΔH₁
反應Ⅱ：CO₂(g)＋3H₂(g)CH₃OH(g)＋H₂O(g)　ΔH₂
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，ΔH₁______0(填“＞”、“＝”或“＜”)。
③某溫度下，將2 mol CO和6 mol H₂充入2 L的密閉容器中，充分反應，達到平衡后，測得c(CO)＝0.2 mol·L^－1，則CO的轉化率為________，此時的溫度為________(從上表中選擇)。
(2)已知在常溫常壓下：
①2CH₃OH(l)＋3O₂(g)=2CO₂(g)＋4H₂O(g)    ΔH₁＝－1 275.6 kJ·mol^－1
②2CO(g)＋O₂(g)=2CO₂(g)    ΔH₂＝－566.0 kJ·mol^－1
③H₂O(g)=H₂O(l)　ΔH₃＝－44.0 kJ·mol^－1
寫出甲醇不完全燃燒生成一氧化碳和液態(tài)水的熱化學方程式：
__________________________________________________________。

Answer 1

(1)①Ⅰ　②＜�、�80%　250 ℃
(2)CH₃OH(l)＋O₂(g)=CO(g)＋2H₂O(l)   ΔH＝－442.8 kJ·mol^－1

(1)①反應Ⅰ的產物只有甲醇，而反應Ⅱ的產物有兩種，故反應Ⅰ符合“原子經(jīng)濟”原則；②觀察圖表數(shù)據(jù)可得，升溫時，K值變小，說明該反應的正反應為放熱反應，即ΔH₁＜0；③CO的轉化率為(2 mol－0.2 mol·L^－1×2 L)/2 mol×100%＝80%；此時的化學平衡常數(shù)為K＝ ≈2.041，故此時的溫度為250 ℃。(2)將三個熱化學方程式進行變形：[①＋(－②)＋4×③]× ，可得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，即CH₃OH(l)＋O₂(g)=CO(g)＋2H₂O(l)　ΔH＝[ΔH₁＋(－ΔH₂)＋4ΔH₃]×＝－442.8 kJ·mol^－1。