Question

【題目】煤制合成天然氣是煤氣化的一種重要方法，其工藝核心是合成過(guò)程中的甲烷化，涉及的主要反應(yīng)：

CO(g)＋3H2(g)CH4(g)＋H2O(g) ΔH<0 ①

CO2(g)＋4H2(g)CH4(g)＋2H2O(g) ΔH<0 ②

現(xiàn)在300 ℃、容積為2 L的密閉容器中進(jìn)行有關(guān)合成天然氣的實(shí)驗(yàn)，相關(guān)數(shù)據(jù)記錄如下：

	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

下列有關(guān)說(shuō)法錯(cuò)誤的是

A．a(chǎn)=30，b=1.5

B．c=25，d=4.5

C．前30 min內(nèi)，反應(yīng)①的平均反應(yīng)速率v(CH4)=0.05 mol·L1·min1

D．后40 min內(nèi)，反應(yīng)②的平均反應(yīng)速率v(H2)=0.025 mol·L1·min1

Answer 1

【答案】C

【解析】本題主要考查化學(xué)反應(yīng)速率的有關(guān)計(jì)算。由表知30 min時(shí)，消耗CO為2 mol，則與其反應(yīng)消耗的H2物質(zhì)的量為6 mol，消耗CO2的物質(zhì)的量為1 mol，則與其反應(yīng)消耗氫氣的物質(zhì)的量為4 mol，消耗氫氣總物質(zhì)的量為10 mol，則a=(40－10) mol=30 mol，70 min時(shí)，消耗CO的物質(zhì)的量為3 mol，則反應(yīng)①中生成水的物質(zhì)的量為3 mol，因此反應(yīng)②中產(chǎn)生H2O的物質(zhì)的量=(63) mol=3 mol，則該反應(yīng)中消耗CO2的物質(zhì)的量為1.5 mol，因此b=(31.5) mol=1.5 mol，故A正確；根據(jù)選項(xiàng)A的分析，70 min時(shí)，反應(yīng)①中消耗H2的物質(zhì)的量為9 mol，產(chǎn)生甲烷為3 mol，反應(yīng)②中消耗氫氣的物質(zhì)的量為6 mol，產(chǎn)生甲烷的物質(zhì)的量為1.5 mol，則c=(4096) mol=25 mol，d=(3+1.5) mol=4.5 mol，故B正確；前30 min內(nèi)，反應(yīng)①的平均反應(yīng)速率v(CH4)= v(CO) ==0.033 mol·L1·min1，故C錯(cuò)誤；后40 min內(nèi)，反應(yīng)②中：v(H2)=4v(CO2)=4× =0.025 mol·L1·min1，故D正確；故選C。