Question

2．工業(yè)上制備合成氣的工藝主要是水蒸氣重整甲烷：CH₄（g）+H₂O（g）?CO（g）+3H₂（g）；△H=+206kJ/mol，一定條件下向體積為1L的密閉容器中充入1mol CH₄和1mol H₂O，測(cè)得CH₄（g）和CO（g）的濃度隨時(shí)間變化曲線如圖所示，下列說(shuō)法正確的是（　　）

• A． 10min時(shí)用CH₄表示的反應(yīng)速率為0.075 mol•L^-1•min^-1
• B． 使用高效催化劑能夠增大CO的產(chǎn)率
• C． 該條件下反應(yīng)的平衡常數(shù)為0.1875
• D． 升高溫度能使$\frac{c（C{H}_{4}）}{c（CO）}$增大

Answer 1

分析 A.0～10min時(shí)CH₄的濃度減少1mol/L-0.75mol/L=0.25mol/L，結(jié)合v=$\frac{△c}{△t}$計(jì)算；
B．催化劑對(duì)平衡移動(dòng)無(wú)影響；
C．結(jié)合圖及反應(yīng)CH₄（g）+H₂O（g）?CO（g）+3H₂（g）
                開始   1              1              0              0
                轉(zhuǎn)化  0.25        0.25           0.25         0.75
                平衡  0.75        0.75           0.25         0.75
K為生成物濃度冪之積與反應(yīng)物濃度冪之積的比，結(jié)合平衡濃度計(jì)算K；
D．△H＞0，為吸熱反應(yīng)，升高溫度，平衡正向移動(dòng)．

解答 解：A.0～10min時(shí)CH₄的濃度減少1mol/L-0.75mol/L=0.25mol/L，10min內(nèi)用CH₄表示的反應(yīng)速率為v=$\frac{△c}{△t}$=$\frac{0.25mol/L}{10min}$=0.025 mol•L^-1•min^-1，故A錯(cuò)誤；
B．催化劑對(duì)平衡移動(dòng)無(wú)影響，則使用高效催化劑，CO的產(chǎn)率不變，故B錯(cuò)誤；
C．結(jié)合圖及反應(yīng)CH₄（g）+H₂O（g）?CO（g）+3H₂（g）
                開始   1              1              0              0
                轉(zhuǎn)化  0.25        0.25           0.25         0.75
                平衡  0.75        0.75           0.25         0.75
K為生成物濃度冪之積與反應(yīng)物濃度冪之積的比，K=$\frac{0.25×0.7{5}^{3}}{0.75×0.75}$=0.1875，故C正確；
D．△H＞0，為吸熱反應(yīng)，升高溫度，平衡正向移動(dòng)，能使$\frac{c（C{H}_{4}）}{c（CO）}$減小，故D錯(cuò)誤；
故選C．

點(diǎn)評(píng) 本題考查化學(xué)平衡的計(jì)算，為高頻考點(diǎn)，把握化學(xué)平衡三段法、轉(zhuǎn)化率和速率計(jì)算等為解答的關(guān)鍵，側(cè)重分析與計(jì)算能力的考查，注意平衡移動(dòng)的影響因素，題目難度不大．