Question

煤的气化和液化可能实现煤的综合利用，提高煤的利用价值。煤的间接液化是指以煤为原料，先气化（主要以水作气化剂）制成合成气，然后再通过一系列作用将合成气转化成烃类燃料、醇类燃料和化学品的过程。

（1）CH₃OH、H₂的燃烧热分别为：△H=-725.5kJ•mol^-1，△H=-285.8kJ•mol^-1，写出工业上以CO₂、H₂合成CH₃OH的热化学方程式：___________________。

（2）金属氧化物可被CO还原生成金属单质和二氧化碳。下图是四种金属氧化物（Cr₂O₃、SnO₂、PbO₂、Cu₂O）被一氧化碳还原时与温度（t）的关系曲线图1，700℃时，其中最难被还原的金属氧化物是_____（填化学式），用一氧化碳还原该金属氧化物时，若反应方程式为最简单整数比，该反应的平衡常数（K）数值等于___________。

（3）工业上可通过甲醇羰基化法制取甲酸甲酯，其化学反应的热化学方程式为：CH₃OH（g）+CO（g）HCOOCH₃（g）△H=-29.1kJ•mol^-1．科研人员对该反应进行了研究．部分研究结果如图所示：

①从反应压强对甲醇转化率的影响“效率“看，工业制取甲酸甲酯应选择的压强是__________；

②实际工业生产中采用的温度是80℃，其理由是______________________。

Answer

（1）CO2（g）+3H2（g）═CH3OH（l）+H2O（l）△H=-131.9KJ/mol．

（2）Cr2O3 10-12 （3）①3.5×106 Pa～4.0×106Pa ②高于80℃时，温度对反应速率影响较小；且反应放热，升高温度时平衡逆向移动，转化率降低

【解析】

试题分析：（1）甲醇和氢气的燃烧热书写其热化学方程式分别为：①2CH3OH（l）+3O2（g）=2CO2（g）+4H2O（l）△H1=-1451kJ/mol；②2H2（g）+O2（g）=2H2O（l）△H2=-571.6KJ/mol，根据盖斯定律，3②/2-①/2得反应CO2（g）+3H2（g）═CH3OH（l）+H2O（l），所以△H=(571.6KJ/mol)×3/2-(-1451kJ/mol)×1/2=-131.9KJ/mol，故答案为：CO2（g）+3H2（g）═CH3OH（l）+H2O（l）△H=-131.9KJ/mol；（2）700℃时，K越小，金属氧化物越难被还原，故Cr2O3越难被还原，发生的反应为3CO+Cr2O3=3CO2+2Cr因=4，K=[c(CO2)/c(CO)]3=10-12；（3）①从反应压强对甲醇转化率的影响“效率“看，图象中转化率变化最大的是3.5×106 Pa～4.0×106Pa，；②依据图象分析温度在高于80°C对反应速率影响不大，反应是放热反应，温度过高，平衡逆向进行，不利于转化率增大。

考点：考查热化学方程式书写、化学平衡影响因素、化学平衡图象、化学平衡常数等。