Question

能源短缺是人类社会面临的重大问题,而“原子经济”就是反应物的原子全部转化为期望的最终产物。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某温度下，将2 mol CO和6 mol H₂充入2L的密闭容器中，充分反应，达到平衡后，测得c(CO)＝ 0.2 mol／L，则H₂的转化率为        。

（2）已知在常温常压下：

① 2CH₃OH(l) ＋ 3O₂(g) ＝ 2CO₂(g) ＋ 4H₂O(g)   ΔH ＝ －1275.6 kJ／mol

② 2CO (g)+ O₂(g) ＝ 2CO₂(g)   ΔH ＝ －566.0 kJ／mol

③ H₂O(g) ＝ H₂O(l)   ΔH ＝ －44.0 kJ／mol

请计算1 mol甲醇不完全燃烧生成1 mol一氧化碳和液态水放出的热量为                

Answer

（1）① I   （2分） ②53.3%      （各2分） （2） 442.8 kJ（3分

【解析】（1）①反应I中反应物全部进入生成物，所以符合“原子经济”原则的是I。

②c(CO)＝ 0.2 mol／L，则消耗CO的浓度是1mol/L－0.2mol/L＝0.8mol/L.消耗氢气是1.6mol/L，所以氢气转化率是

(2)①－②＋③×4即得到2CH3OH(l) ＋2O2(g) ＝ 2CO(g) ＋ 4H2O(l)，所以该反应的反应热是1275.6 kJ／mol＋566 kJ／mol－44 kJ／mol×4＝－885.6 kJ／mol。1 mol甲醇不完全燃烧生成1 mol一氧化碳和液态水放出的热量为442.8 kJ。