Question

【題目】CH4是一種重要的化工原料，工業(yè)上以CH4為原料制備H2的原理為CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g)。在一定條件下向a、b兩個(gè)恒溫恒容的密閉容器中均通入1.1molCH4(g)和1.1molH2O(g)，測(cè)得兩容器中CO的物質(zhì)的量隨時(shí)間的變化曲線分別為a和b。已知容器a的體積為10L，溫度為Ta。下列說(shuō)法正確的是（ ）

A.a、b兩容器的溫度不可能相同

B.在達(dá)到平衡前，容器a的壓強(qiáng)保持不變

C.該反應(yīng)在Ta溫度下的平衡常數(shù)為2700(mol·L-1)2

D.容器a中CH4從反應(yīng)開始到恰好平衡時(shí)的平均反應(yīng)速率為0.25mol·L-1·min-1

Answer 1

【答案】A

【解析】

通過(guò)圖像可知，平衡時(shí)a裝置中的CO的物質(zhì)的量比b裝置中的CO的物質(zhì)的量大，反應(yīng)時(shí)間短，說(shuō)明a中化學(xué)反應(yīng)速率較大。在兩容器中起始投料相同的條件下，加快化學(xué)反應(yīng)速率的措施有升高溫度和增大壓強(qiáng)兩種方法。若a中壓強(qiáng)較大，則相對(duì)于b來(lái)說(shuō)，平衡逆向移動(dòng)，CO的物質(zhì)的量會(huì)小于b，故不可能；若ａ中溫度高于ｂ，相對(duì)于b來(lái)說(shuō)，平衡正向移動(dòng)，CO的濃度增大，則該反應(yīng)的△H＞0，有可能。

A.通過(guò)圖像可知，平衡時(shí)a裝置中的CO的物質(zhì)的量比b裝置中的CO的物質(zhì)的量大，反應(yīng)時(shí)間短，說(shuō)明a中化學(xué)反應(yīng)速率較大。在兩容器中起始投料相同的條件下，加快化學(xué)反應(yīng)速率的措施有升高溫度和增大壓強(qiáng)兩種方法。若a中壓強(qiáng)較大，則相對(duì)于b來(lái)說(shuō)，平衡逆向移動(dòng)，CO的物質(zhì)的量會(huì)小于b，故不可能；若ａ中溫度高于ｂ，相對(duì)于b來(lái)說(shuō)，平衡正向移動(dòng)，CO的濃度增大，則該反應(yīng)的△H＞0，有可能。綜上所述，a、b兩容器中的溫度不可能相同，A正確；

B.a為恒溫恒容裝置，壓強(qiáng)與物質(zhì)的量成正比，反應(yīng)前反應(yīng)物減少，生成物增多，總物質(zhì)的量增大，壓強(qiáng)增大，B錯(cuò)誤；

C. CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g)

初始量 1.1 1.1 0 0

反應(yīng)量 1 1 1 3

平衡量 0.1 0.1 1 3 K=0.1×0.33/（0.01×0.01）=27，C錯(cuò)誤；

D. 容器a中CH4從反應(yīng)開始到恰好平衡時(shí)的平均反應(yīng)速率=1/（10×4）=0.025 mol·L-1·min-1，D錯(cuò)誤；

答案為A