科学家利用太阳能分解水生成的氢气在催化剂作用下与二氧化碳反应生成甲醇，并开发出直接以甲醇为燃料的燃料电池．请回答下列问题：（1）已知：①CH3OH（g）+H2O（g）=CO2（g）+3H2（g）

Question

科学家利用太阳能分解水生成的氢气在催化剂作用下与二氧化碳反应生成甲醇，并开发出直接以甲醇为燃料的燃料电池．请回答下列问题：

（1）已知：①CH₃OH（g）+H₂O（g）=CO₂（g）+3H₂（g）△H=+49.0kJ/mol②CH₃OH（g）+3/2O₂（g）=CO₂（g）+2H₂O（g）△H=-192.9kJ/mol．由上述方程式可知，CH₃OH（g）的燃烧热___（填“大于”、“等于”或小于”）192.9kJ/mol．已知水的气化热为44kJ/mol，则表示氢气燃烧热的热化学方程式为___．
（2）在容积为2L的密闭容器中，由CO₂和H₂合成甲醇，在其他条件不变的情况下，温度对反应的影响，实验结果如图所示（注：T₁、T₂均大于300℃），该反应为___反应（填“放热”或“吸热”）；在T₁温度时，将1mol CO₂和3mol H₂充入一密闭恒容器中，充分反应达到平衡后，若CO₂转化率为a，则容器内的压强与起始压强之比为___．

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Answer 1

（1）表示甲醇燃烧热，应是去mol甲醇燃烧生成二氧化碳与液态水，由于气态水的能量比较液态水的能量高，故生成液态水放出的热量更多，故CH₃3OH（g）的燃烧热大于192.9kJ/mol，
已知：①CH₃3OH（g）+H₂2O（g）=CO₂2（g）+3H₂2（g）△H=+49.0kJ/mol
②CH₃3OH（g）+(3)/(2)O₂（g）=CO₂（g）+2H₂O（g）△H=-192.9kJ/mol．
水的气化热为44kJ/mol，可得：
③H₂O（l）=H₂O（g）△H=+44kJ/mol
根据盖斯定律，（②-①÷3）-③可得：H₂（g）+(1)/(2)O₂（g）=H₂O（l）△H=-124.6kJ/mol，
故答案为：大于；H₂（g）+(1)/(2)O₂（g）=H₂O（l）△H=-124.6kJ/mol；
（2）温度T₂先达到平衡，则温度T₂>T₁，又温度高时平衡状态CH₃OH的物质的量少，则说明升高温度，可逆反应CO₂+3H₂⇌CH₃OH+H₂O向逆反应方向移动，故正反应为放热反应；
CO₂转化率为a，转化的二氧化碳为amol，则：
          CO₂ （g）+3H₂（g）=CH₃OH（g）+H₂O（g）
起始（mol）：1         3       0        0
变化（mol）：a         3a      a        a
平衡（mol）：1-a       3-3a    a        a
相同条件下，气体的压强之比等于物质的量之比，则容器内的压强与起始压强之比为=（1-a+3-3a+a+a）：（1+3）=（2-a）：2，
故答案为：放热；（2-a）：2． (3)/(2)32333222O₂2（g）=CO₂2（g）+2H₂2O（g）△H=-192.9kJ/mol．
水的气化热为44kJ/mol，可得：
③H₂2O（l）=H₂2O（g）△H=+44kJ/mol
根据盖斯定律，（②-①÷3）-③可得：H₂2（g）+(1)/(2)O₂（g）=H₂O（l）△H=-124.6kJ/mol，
故答案为：大于；H₂（g）+(1)/(2)O₂（g）=H₂O（l）△H=-124.6kJ/mol；
（2）温度T₂先达到平衡，则温度T₂>T₁，又温度高时平衡状态CH₃OH的物质的量少，则说明升高温度，可逆反应CO₂+3H₂⇌CH₃OH+H₂O向逆反应方向移动，故正反应为放热反应；
CO₂转化率为a，转化的二氧化碳为amol，则：
          CO₂ （g）+3H₂（g）=CH₃OH（g）+H₂O（g）
起始（mol）：1         3       0        0
变化（mol）：a         3a      a        a
平衡（mol）：1-a       3-3a    a        a
相同条件下，气体的压强之比等于物质的量之比，则容器内的压强与起始压强之比为=（1-a+3-3a+a+a）：（1+3）=（2-a）：2，
故答案为：放热；（2-a）：2． (1)/(2)12111222O₂2（g）=H₂2O（l）△H=-124.6kJ/mol，
故答案为：大于；H₂2（g）+(1)/(2)O₂（g）=H₂O（l）△H=-124.6kJ/mol；
（2）温度T₂先达到平衡，则温度T₂>T₁，又温度高时平衡状态CH₃OH的物质的量少，则说明升高温度，可逆反应CO₂+3H₂⇌CH₃OH+H₂O向逆反应方向移动，故正反应为放热反应；
CO₂转化率为a，转化的二氧化碳为amol，则：
          CO₂ （g）+3H₂（g）=CH₃OH（g）+H₂O（g）
起始（mol）：1         3       0        0
变化（mol）：a         3a      a        a
平衡（mol）：1-a       3-3a    a        a
相同条件下，气体的压强之比等于物质的量之比，则容器内的压强与起始压强之比为=（1-a+3-3a+a+a）：（1+3）=（2-a）：2，
故答案为：放热；（2-a）：2． (1)/(2)12111222O₂2（g）=H₂2O（l）△H=-124.6kJ/mol；
（2）温度T₂2先达到平衡，则温度T₂2>T₁1，又温度高时平衡状态CH₃3OH的物质的量少，则说明升高温度，可逆反应CO₂2+3H₂2⇌CH₃3OH+H₂2O向逆反应方向移动，故正反应为放热反应；
CO₂2转化率为a，转化的二氧化碳为amol，则：
          CO₂2 （g）+3H₂2（g）=CH₃3OH（g）+H₂2O（g）
起始（mol）：1         3       0        0
变化（mol）：a         3a      a        a
平衡（mol）：1-a       3-3a    a        a
相同条件下，气体的压强之比等于物质的量之比，则容器内的压强与起始压强之比为=（1-a+3-3a+a+a）：（1+3）=（2-a）：2，
故答案为：放热；（2-a）：2．