题目内容
【题目】煤制合成天然气是煤气化的一种重要方法,其工艺核心是合成过程中的甲烷化,涉及的主要反应:
CO(g)+3H2(g)CH4(g)+H2O(g) ΔH<0 ①
CO2(g)+4H2(g)CH4(g)+2H2O(g) ΔH<0 ②
现在300 ℃、容积为2 L的密闭容器中进行有关合成天然气的实验,相关数据记录如下:
CO/mol | CO2/mol | H2/mol | CH4/mol | H2O/mol | |
0 min | 4 | 3 | 40 | 0 | 0 |
30 min | 2 | 2 | a | 3 | |
70 min | 1 | b | c | d | 6 |
下列有关说法错误的是
A.a=30,b=1.5
B.c=25,d=4.5
C.前30 min内,反应①的平均反应速率v(CH4)=0.05 mol·L1·min1
D.后40 min内,反应②的平均反应速率v(H2)=0.025 mol·L1·min1
【答案】C
【解析】本题主要考查化学反应速率的有关计算。由表知30 min时,消耗CO为2 mol,则与其反应消耗的H2物质的量为6 mol,消耗CO2的物质的量为1 mol,则与其反应消耗氢气的物质的量为4 mol,消耗氢气总物质的量为10 mol,则a=(40-10) mol=30 mol,70 min时,消耗CO的物质的量为3 mol,则反应①中生成水的物质的量为3 mol,因此反应②中产生H2O的物质的量=(63) mol=3 mol,则该反应中消耗CO2的物质的量为1.5 mol,因此b=(31.5) mol=1.5 mol,故A正确;根据选项A的分析,70 min时,反应①中消耗H2的物质的量为9 mol,产生甲烷为3 mol,反应②中消耗氢气的物质的量为6 mol,产生甲烷的物质的量为1.5 mol,则c=(4096) mol=25 mol,d=(3+1.5) mol=4.5 mol,故B正确;前30 min内,反应①的平均反应速率v(CH4)= v(CO) ==0.033 mol·L1·min1,故C错误;后40 min内,反应②中:v(H2)=4v(CO2)=4×
=0.025 mol·L1·min1,故D正确;故选C。
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