Question

【題目】合成氣的主要組分為CO和H2；以天然氣為原料生產(chǎn)的合成氣有多種方法，其中Sparg工藝的原理為CH4(g)＋CO2(g)2CO(g)＋2H2(g)。在特定溫度下，向甲、乙、丙三個密閉容器中充入相同量的CH4(g)和CO2(g)，改變?nèi)萜黧w積，測得平衡時容器內(nèi)氣體的濃度如下表所示：

實(shí)驗(yàn)編號	容器溫度/℃	容器體積	物質(zhì)濃度/(mol·L－1)
			CH4	CO2	CO
甲	300	V1	0.02	0.02	0.10
乙	300	V2	x	x	0.05
丙	350	V1	y	y	0.12

下列說法正確的是(　　)

A.該反應(yīng)在低溫條件下不能自發(fā)進(jìn)行

B.300 ℃時反應(yīng)的平衡常數(shù)為25

C.V1∶V2＝3∶7

D.保持溫度和容器體積不變，開始時向甲容器中充入0.28 mol CO和0.28 mol H2，CO轉(zhuǎn)化率一定大于2/7

Answer 1

【答案】AC

【解析】

A．從300℃和350℃時CO的物質(zhì)的量濃度可以看出，升高溫度，CO濃度增加，正反應(yīng)為吸熱反應(yīng)，ΔH>0，反應(yīng)過程中氣體量增多，反應(yīng)的熵增加，ΔS>0，ΔG=ΔH-TΔS，反應(yīng)在高溫條件下可以自發(fā)進(jìn)行，A正確；

B．根據(jù)甲實(shí)驗(yàn)可以計算300℃時的平衡常數(shù)，K===0.25，B錯誤；

C．根據(jù)該溫度下的平衡常數(shù)可以計算出x的值，x=0.005，又因?yàn)榉磻?yīng)開始時充入了相同物質(zhì)的量的CH4和CO2氣體，可列出等式(0.02+0.05)V1=(0.005+0.025)V2，可計算出V1∶V2＝3∶7，C正確；

D．保持溫度和容器體積不變，充入CO和H2，根據(jù)該溫度下的平衡常數(shù)，可求出平衡時c(CO)=0.23mol/L，此時的轉(zhuǎn)化率為<，D錯誤；

故選AC。