题目内容
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（ ）分析：A、依据催化反应室内的化学平衡分析判断；增大压强，平衡向气体体积减少的方向移动；
B、维持温度是催化剂的活性最大，有一定的反应速率；
C、设置燃烧室的目的除了提供原料气之外，还提供了能量；
D、依据催化反应室发生的化学反应，结合化学平衡的三段式计算分析判断．
B、维持温度是催化剂的活性最大，有一定的反应速率；
C、设置燃烧室的目的除了提供原料气之外，还提供了能量；
D、依据催化反应室发生的化学反应，结合化学平衡的三段式计算分析判断．
解答：解：A、增大催化反应室的压强，催化反应室中的两个反应是气体体积增大的反应，加压，平衡逆向进行，甲烷的转化率减小，故A正确；
B、催化室需维持在550～750℃，主要是此温度下催化剂的活性最大，温度越高应是平衡逆向进行，甲烷转化率减少，故B错误；
C、依据流程中的转化关系，设置燃烧室的主要目的是提供原料气之外，还提供了能量，故C错误；
D、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，故D正确：
故选AD．
B、催化室需维持在550～750℃，主要是此温度下催化剂的活性最大，温度越高应是平衡逆向进行，甲烷转化率减少，故B错误；
C、依据流程中的转化关系，设置燃烧室的主要目的是提供原料气之外，还提供了能量，故C错误；
D、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，故D正确：
故选AD．
点评：本题考查了化学平衡的影响条件的应用和平衡计算，主要是所以速率、催化剂的作用，转化率的判断，改变条件平衡移动的方向是关键．
练习册系列答案
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（2011?安庆三模）竖炉冶铁工艺流程如图所示，燃烧室中主要反应为：
CO(g)+3H2(g) ??H1=+216 kJ/mol；
CO(g)+3H2(g) ∆H1=+216
kJ/mol；