问题 选择题

竖炉冶铁工艺流程如图,使天然气产生部分氧化,并在特殊的燃烧器中使氧气和天然气燃烧CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(g),催化反应室发生的反应为:CH4(g)+H2O(g) CO(g)+3H2(g);△H1=+216kJ/mol;CH4(g)+ CO2(g)2CO(g) + 2H2(g); △H2=+260kJ/mol(不考虑其他平衡的存在),下列说法正确的是

A.增大催化反应室的压强,甲烷的转化率减小

B.催化室需维持在550~750℃,目的仅是提高CH4转化的速率

C.设置燃烧室的主要目的是产生CO2和水蒸气作原料气与甲烷反应

D.若催化反应室中,达到平衡时,容器中n(CH4)=amol,n(CO)=bmoln(H2)=cmol,则通入催化反应室的CH4的物质的量为a+(b+c)/4

答案

AD

本题考查化学平衡。从题意可知,催化反应室发生两个可逆反应,增大压强,平衡逆向移动,甲烷的转化率减小,A选项正确;温度的要求还要考虑催化剂的活性,B选项错误;设置燃烧室的目的除了提供原料气之外,还提供了能量,C选项错误;

CH4(g)+H2O(g) CO(g)+3H2(g)     CH4(g)+ CO2(g)2CO(g) + 2H2(g)

起始:  m                 0    0         n                   0     0                                                                            

转化:  x     x           x    3x         y      y           2y    2y                                              

平衡:  m-x               x    3x         n-y                 2y    2y 

有x+2y=b,3x+2y="c  " 得出x+y=(b+c)/4,而平衡时n(CH4)=m-x+n-y=amol,则通入催化反应室的CH4的物质的量为m+n=a+x+y=a+(b+c)/4mol,D选项正确。

判断题
单项选择题