甲醇是有机化工原料和优质燃料，主要应用于精细化工、塑料等领域，也是农药、医药的重要原料之一，回答下列问题：（1）工业上可用CO2和H2反应合成甲醇，已知25℃、101kPa下：H2（g）+

Question

甲醇是有机化工原料和优质燃料，主要应用于精细化工、塑料等领域，也是农药、医药的重要原料之一，回答下列问题：
（1）工业上可用CO₂和H₂反应合成甲醇，已知25℃、101kPa下：
H₂（g）+ (1)/(2)O₂（g）═H₂O（g）△H₂=-242kJ•mol^-1
CH₃OH（g）+ (3)/(2)O₂（g）═CO₂（g）+2H₂O△H₂=-676kJ•mol^-1
①写出CO₂与H₂反应生成CH₃OH（g）与H₂O（g）的热化学方程式___．
②下列表示合成甲醇反应的能量变化示意图中正确的是___（填字母）．

③合成甲醇所需的H₂可由下列反应制取：H₂O（g）+CO（g）⇌H₂（g）+CO₂（g），某温度下该反应的平衡常数K=1，若起始时c（CO）=1mol•L^-1，c（H₂O）=2mol•l^-1，则达到平衡时H₂O的转化率为___．
（2）CO和H₂反应也能合成甲醇：CO（g）+2H₂⇌CH₃OH（g）△H=-90.1kJ•mol^-1，在250℃下，将一定量的CO和H₂投入10L的恒容密闭容器中，各物质的浓度（mol•L^-1）变化如下表所示（前6min没有改变条件）：

	2min	4min	6min	8min	…
CO	0.07	0.06	0.06	0.05	…
H2	x	0.12	0.12	0.2	…
CH3OH	0.03	0.04	0.04	0.05	…

①x=___，250℃时该反应的平衡常数K=___．
②若6～8min时只改变了一个条件，则改变的条件是___，第8min时，该反应是否达到平衡状态？___（填“是”或“不是”）
③该合成反应的温度一般控制在240～270℃，选择此温度的原因是：
Ⅰ．此温度下的催化剂活性高；
Ⅱ．___．
（3）甲醇在催化剂条件下可以直接氧化成甲酸，在常温下，20.00mL0.1000mol•L^-1NaOH溶液与等体积、等浓度甲酸溶液混合后所得溶液的pH___（填“<”“>”或“=”）7，原因是___（用离子方程式表示）．

Answer 1

（1）①已知：Ⅰ．H2（g）+12O2（g）═H2O（g）△H2=-242kJ/mol-1Ⅱ．CH2OH（g）+32O2═CO2（g）+2H2O（g）△H2=-676kJ/mol-1根据盖斯定律，Ⅰ×3-Ⅱ可得：CO2（g）+3H2（g）=CH3OH（g）+H2O（g），△H=3×（-242kJ/...