Question

以甲烷为原料合成甲醇的反应如下:

反应I:CH₄(g) + CO₂(g) 2CO(g) + 2H₂(g)   △H₁= +247 kJ/mol

反应II:CO(g) + 2H₂(g)CH₃OH(g)     △H₂=-90kJ/mol

已知: T₁℃时，反应II 的平衡常数数值为100；T₂℃时，反应II 在密闭容器中达到平衡，测得CO、H₂、CH₃OH的物质的量浓度(mol/L)分别为0.05、0.1、0.1。下列说法中，正确的是

A.反应I中，使用催化剂可以减小△H₁，提高反应速率

B.反应II 中，加热或加压均可提高原料气的平衡转化率

C.由上述数据可判断反应II 的温度: T₁> T₂

D.CO(g)+CH₃OH(g)CH₄(g) +CO₂(g) △H= +157 kJ/mol

Answer

C

【解析】

A、反应热只与始态和终态有关，使用催化剂降低活化能，化学反应速率加快，但△H1不变，故A错误；B、正反应是放热反应，加热，平衡向逆反应方向移动，原料气的转化率降低，反应前气体系数之和大于反应后气体系数之和，增大压强，平衡向正反应方向移动，原料气的转化率增大，故B错误；C、T2℃时的化学平衡常数K==2<100，反应II的正反应为放热反应，温度升高，化学平衡常数减小，即T1℃>T2℃，故C正确；D、反应I＋反应II得到CH4(g)＋CO2(g)CO(g)＋CH3OH(g) △H=(274－90)kJ·mol－1=＋184kJ·mol－1， CO(g)+CH3OH(g) CH4(g) +CO2(g) △H=－184kJ·mol－1，故D错误。