Question

【题目】利用CO2重整CH4制合成气的反应为CO2(g)+CH4(g)2CO(g)+2H2(g)；ΔH>0。在容积均为2.0 L的四个恒容密闭容器中，按不同方式投料(如下表所示)，测得反应的相关数据如下：

容器	温度/℃	物质的起始物质的量/mol				物质的平衡物质的量/mol
		n(CO2)	n(CH4)	n(CO)	n(H2)	n(H2)
Ⅰ	T1	0	0.8	0.8	0.8	0.6
Ⅱ	T1	1.2	1.2	1.2	1.2	/
Ⅲ	T2	1.0	2.0	0	0	1.0
Ⅳ	T2	0.5	1.0	0	0	/

下列说法正确的是(　　)

A. T1>T2

B. 容器Ⅱ起始时的反应速率：v(正)>v(逆)

C. 容器Ⅰ、Ⅲ达到平衡时，容器内气体总压强之比：p(Ⅰ)∶p(Ⅲ) ＝11∶20

D. 容器Ⅲ中CO2的平衡转化率比容器Ⅳ中的小

Answer 1

【答案】AD

【解析】

A.反应CO2(g)+CH4(g)2CO(g)+2H2(g)，在2L容器内进行，计算KI

T1n(开始)mol 0 0.8 0.8 0.8

n(变化)mol 0.1 0.1 0.2 0.2

n(平衡)mol 0.1 0.9 0.6 0.6

化学平衡常数K1==0.36，

反应 CO2(g)+CH4(g)2CO(g)+2H2(g)，在2L容器内进行，计算KII

T2n(开始)mol 1.0 2.0 0 0

n(变化)mol 0.5 0.5 1.0 1.0

n(平衡)mol 0.5 1.5 1.0 1.0

化学平衡常数KII==0.33，K1>K2，由于该反应的正反应为吸热反应，根据平衡移动原理，升高温度，平衡向吸热的正反应方向移动，因此温度T1>T2，A正确；

B.对于容器Ⅱ，Qc==0.36=K1，说明反应处于平衡状态，所以v(正)=v(逆)，B错误；

C.对于容器I，平衡时总物质的量n(总)=0.1mol+0.9mol+0.6mol+0.6mol=2.2mol；对于容器III，平衡时总物质的量n(总)=0.5mol+1.5mol+1.0mol+1.0mol=4.0mol，容器内气体的物质的量的比n(I)：n(III)=2.2:4.0=11∶20，尽管反应容器的容积不变，但由于反应I、III反应温度不同，所以不能根据物质的量的比判断容器内气体的压强之比，C错误；

D.根据选项A分析可知容器III中CO2的转化率为(0.5÷1.0)×100%=50%；对于容器IV，反应温度与III相同，由于气体的物质的量减小，导致容器内气体压强减小，根据平衡移动原理，减小压强，平衡向气体体积扩大的正反应方向移动，使反应物CO2的转化率增大，因此容器Ⅲ中CO2的平衡转化率比容器Ⅳ中的小，D正确；

故合理选项是AD。