题目内容
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) ΔH1
反应Ⅱ：CO2(g)＋3H2(g) CH3OH(g)＋H2O(g) ΔH2
①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 ℃ |
K | 2.041 | 0.270 | 0.012 |
由表中数据判断，ΔH1______0(填“＞”、“＝”或“＜”)。
③某温度下，将2 mol CO和6 mol H2充入2 L的密闭容器中，充分反应，达到平衡后，测得c(CO)＝0.2 mol·L－1，则CO的转化率为________，此时的温度为________(从上表中选择)。
(2)已知在常温常压下：
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
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：
__________________________________________________________。
(1)①Ⅰ ②＜ ③80% 250 ℃
(2)CH3OH(l)＋O2(g)=CO(g)＋2H2O(l) ΔH＝－442.8 kJ·mol－1
【解析】(1)①反应Ⅰ的产物只有甲醇，而反应Ⅱ的产物有两种，故反应Ⅰ符合“原子经济”原则；②观察图表数据可得，升温时，K值变小，说明该反应的正反应为放热反应，即ΔH1＜0；③CO的转化率为(2 mol－0.2 mol·L－1×2 L)/2 mol×100%＝80%；此时的化学平衡常数为K＝ 
≈2.041，故此时的温度为250 ℃。(2)将三个热化学方程式进行变形：[①＋(－②)＋4×③]×
，可得甲醇不完全燃烧生成一氧化碳和液态水的热化学方程式，即CH3OH(l)＋O2(g)=CO(g)＋2H2O(l) ΔH＝[ΔH1＋(－ΔH2)＋4ΔH3]×＝－442.8 kJ·mol－1。
黄冈冠军课课练系列答案
(创新预测题)(1)在100 ℃恒温条件下将0.100 mol的N2O4充入体积为1 L的真空密闭容器中，发生反应：N2O4(g)
2NO2(g) ΔH＞0。隔一定时间对该容器内的物质进行分析，得到如下数据：
t/s c/(mol·L－1) | 0 | 20 | 40 | 60 | 80 | 100 |
c(N2O4)/(mol·L－1) | 0.100 | a | 0.5b | 0.4b |
|
|
c(NO2)/(mol·L－1) | 0 | 0.060 | b | c1 | c2 | c3 |
请回答下列问题：
①表中a＝______，在0～20 s内N2O4的平均反应速率为_______mol·(L·s)－1。
②已知100 ℃时该反应的平衡常数为0.36，则表中b、c1、c2的大小关系为________，c3＝________mol·L－1，达到平衡时N2O4的转化率为_________________。
(2)室温下，把SiO2细粉放入蒸馏水中，不断搅拌，能形成H4SiO4溶液，反应原理如下：
SiO2(s)＋2H2O(l)H4SiO4(aq) ΔH
①写出该反应的化学平衡常数K的表达式：________________________________。
②实际上，在地球的深处，由于压强很大，固体、液体都会受到影响。在一定温度下，在10 000 m以下的地球深处，上述反应的方向是________(填“正方向”、“逆方向”或“不移动”)，理由是______________________________________。
