Question

甲醇是一种可再生能源，具有广泛的开发和应用前景．（1）工业上一般采用下列两种反应合成甲醇：反应Ⅰ：C

甲醇是一种可再生能源，具有广泛的开发和应用前景．（1）工业上一般采用下列两种反应合成甲醇：反应Ⅰ：CO（g）+2H2（g）?CH3OH（g）△H1反应Ⅱ：CO2（g）+3H2（g）?CH3OH（g）+H2O（g）△H2①上述反应符合“原子经济”原则的是______（填“Ⅰ”或“Ⅱ”）．②下表所列数据是反应Ⅰ在不同温度下的化学平衡常数（K）．温度250℃300℃350℃K2.0410.2700.012由表中数据判断，△H1______0（填“＞”、“=”或“＜”）．③某温度下，将2mol CO和6mol H2充入2L的密闭容器中，充分反应，达到平衡后，测得c（CO）=0.2mol?L-1，则CO的转化率为______，此时的温度为______（从上表中选择）．（2）下列各项能作为判断反应Ⅰ在2L的密闭容器中达到化学平衡状态的依据的是______（填序号字母）．A．容器内CO、H2、CH3OH的浓度之比为1：2：1B．2v（H2）（正）=v（CO）（逆）C．容器内压强保持不变D．混合气体的密度保持不变（3）已知在常温常压下：①2CH3OH（l）+3O2（g）═2CO2（g）+4H2O（g）△H1=-1 275.6kJ?mol-1②2CO（g）+O2（g）═2CO2（g）△H2=-566.0kJ?mol-1③H2O（g）═H2O（l）△H3=-44.0kJ?mol-1写出甲醇不完全燃烧生成一氧化碳和液态水的热化学方程式：______．

Answer 1

（1）根据原子经济知，Ⅰ没有副产物，符合原子经济理念，Ⅱ中有副产物，不符合原子经济理念，故选Ⅰ；
（2）根据图象知，反应物总能量大于生成物总能量，所以该反应是放热反应，则△H₁＜0，故答案为：＜；
（3）平衡时剩余一氧化碳的物质的量=0.2mol/L×2L=0.4mol，一氧化碳的转化率=

(2?0.4)mol

2mol

×100%=80%，
               CO（g）+2H₂（g）?CH₃OH（g）
起始量（mol/L） 1       3           0
变化量（mol/L） 0.8    1.6         0.8
平衡量（mol/L） 0.2    1.4         0.8
K=

0.8

0.2×1．42

=2.041，对照图表数据判断温度为250℃，
故答案为：80%；250℃；
（2）平衡状态的判断的关键是正逆反应速率相等和各组分浓度保持不变，
A、容器内CO、H₂、CH₃OH的浓度之比为1：2：1时，未必达到平衡，故A错误；
B、v（H₂）_（正）=2v（CO）_（逆）时，说明正逆反应速率相等，故B错误；
C、△V≠0，所以压强不变时反应达到平衡状态，故C正确；
D、2L容积不变，气体质量守恒，所以密度不变不能说明反应达到平衡状态，故D错误；
故选：C；
（3）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
由盖斯定律，①-②+③×4得：
2CH₃OH（l）+2O₂（g）═2CO（g）+4H₂O（l），故△H=-1275.6kJ∕mol-（-566.0kJ/mol）+（-44.0kJ/mol）×4=-885.6 kJ∕mol，
所以其热化学反应方程式为：CH₃OH（l）+O₂（g）═CO（g）+2H₂O（l）△H=-442.8 kJ∕mol，
故答案为：CH₃OH（l）+O₂（g）═CO（g）+2H₂O（l）△H=-442.8 kJ∕mol．