Question

【題目】煤制合成天然氣是煤氣化的一種重要方法，其工藝核心是合成過程中的甲烷化，涉及的主要反應：

CO(g)＋3H2(g)CH4(g)＋H2O(g) ΔH<0 ①

CO2(g)＋4H2(g)CH4(g)＋2H2O(g) ΔH<0 ②

現在300 ℃、容積為2 L的密閉容器中進行有關合成天然氣的實驗，相關數據記錄如下：

	CO/mol	CO2/mol	H2/mol	CH4/mol	H2O/mol
0 min	4	3	40	0	0
30 min	2	2	a	3
70 min	1	b	c	d	6

下列有關說法錯誤的是

A．a=30，b=1.5

B．c=25，d=4.5

C．前30 min內，反應①的平均反應速率v(CH4)=0.05 mol·L1·min1

D．后40 min內，反應②的平均反應速率v(H2)=0.025 mol·L1·min1

Answer 1

【答案】C

【解析】本題主要考查化學反應速率的有關計算。由表知30 min時，消耗CO為2 mol，則與其反應消耗的H2物質的量為6 mol，消耗CO2的物質的量為1 mol，則與其反應消耗氫氣的物質的量為4 mol，消耗氫氣總物質的量為10 mol，則a=(40－10) mol=30 mol，70 min時，消耗CO的物質的量為3 mol，則反應①中生成水的物質的量為3 mol，因此反應②中產生H2O的物質的量=(63) mol=3 mol，則該反應中消耗CO2的物質的量為1.5 mol，因此b=(31.5) mol=1.5 mol，故A正確；根據選項A的分析，70 min時，反應①中消耗H2的物質的量為9 mol，產生甲烷為3 mol，反應②中消耗氫氣的物質的量為6 mol，產生甲烷的物質的量為1.5 mol，則c=(4096) mol=25 mol，d=(3+1.5) mol=4.5 mol，故B正確；前30 min內，反應①的平均反應速率v(CH4)= v(CO) ==0.033 mol·L1·min1，故C錯誤；后40 min內，反應②中：v(H2)=4v(CO2)=4× =0.025 mol·L1·min1，故D正確；故選C。