Question

【題目】CO2催化重整CH4的反應：(Ⅰ) △H1，主要副反應：(Ⅱ) △H2＞0，(Ⅲ) △H3＜0。在恒容反應器中CH4和CO2按物質的量之比1:1充入氣體，加入催化劑，測得反應器中平衡時各物質的體積分數(shù)與溫度的關系如圖所示。下列說法錯誤的是

A.△H1＞0

B.若反應Ⅰ、Ⅲ消耗等量的CO2時，轉移電子數(shù)之比為3:4

C.300~580℃時，H2O的體積分數(shù)不斷增大，是由于反應(Ⅲ)生成H2O的量大于反應(Ⅱ)消耗的量

D.T℃時，在2.0L容器中加入1molCH4、1molCO2以及催化劑進行重整反應，測得CO2的平衡轉化率為50％，則反應(I)的平衡常數(shù)小于1

Answer 1

【答案】C

【解析】

A.根據(jù)蓋斯定律，將(Ⅱ)×2-（III）得CO2(g)+CH4（g）2CO（g）+2H2（g）H1=2H2-H3，由于△H2＞0，△H3＜0，故△H1＞0，故A正確；

B.由反應 (Ⅰ)可知，1molCO2反應轉移6mol電子，由反應（III）可知，1molCO2反應轉移8mol電子，所以消耗等量的CO2時，轉移電子數(shù)之比為3:4，故B正確；

C. 300~580℃時，升高溫度，反應(Ⅱ) △H2＞0正向移動生成H2O（g），反應(Ⅲ)△H3＜0逆向移動消耗H2O（g），H2O的體積分數(shù)不斷增大，說明反應（III）消耗的H2O（g）的量小于反應（II）生成H2O（g）的量，故C錯誤；

D. 若不考慮副反應，反應（I）

初始量（mol/L） 0.5 0.5 0 0

變化量（mol/L） 0.25 0.25 0.5 0.5

平衡量（mol/L） 0.25 0.25 0.5 0.5

反應（I）的K==1，副反應(Ⅱ) 發(fā)生時CO的增加量與消耗的H2量相等，副反應(Ⅲ)發(fā)生時消耗H2、生成CH4且消耗H2的量大于生成的CH4的量，所以反應(I)的平衡常數(shù)小于1，故D正確；

故答案：C。