Question

甲醇是一種可再生能源，具有廣泛的開發(fā)和應用前景．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）△H₁
反應II：CO₂（g）+3H₂（g）═CH₃OH（g）+H₂O（g）△H₂
（1）上述反應“原子經(jīng)濟性”較高的是

 

（填“Ⅰ”或“Ⅱ”）．
（2）右表所列數(shù)據(jù)是反應I在不同溫度下的化學平衡常數(shù)（K）．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^-1，則CO的轉(zhuǎn)化率為

 

，此時的溫度為

 

（從上表中選擇）．

溫度	25℃	300℃	350℃
K	2.041	0.270	0.012

Answer 1

分析：（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）反應物總能量大于生成物總能量時，該反應為放熱反應；
（3）根據(jù)一氧化碳的平衡濃度計算平衡時一氧化碳的物質(zhì)的量，再根據(jù)轉(zhuǎn)化率公式計算其轉(zhuǎn)化率；列式三段式計算平衡濃度，結(jié)合平衡常數(shù)概念計算得到，再根據(jù)表格分析．

解答：解：（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，故選Ⅰ；
（2）根據(jù)圖象知，反應物總能量大于生成物總能量，所以該反應是放熱反應，則△H₁＜0，故答案為：＜；
（3）平衡時剩余一氧化碳的物質(zhì)的量=0.2mol/L×2L=0.4mol，一氧化碳的轉(zhuǎn)化率=

(2-0.4)mol

2mol

×100%=80%，
                CO（g）+2H₂（g）?CH₃OH（g）
起始量（mol/L）  1      3            0
變化量（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，對照圖表數(shù)據(jù)判斷溫度為250℃，
故答案為：80%；250℃．

點評：本題考查“原子經(jīng)濟性”概念的理解、化學平衡常數(shù)、化學平衡計算、反應中能量的變化等，熟練掌握基礎是關鍵，難度中等．