Question

合成气的主要组分为CO和H₂；以天然气为原料生产的合成气有多种方法，其中Sparg工艺的原理为CH₄(g)＋CO₂(g)⇌2CO(g)＋2H₂(g)。在特定温度下，向甲、乙、丙三个密闭容器中充入相同量的CH₄(g)和CO₂(g)，改变容器体积，测得平衡时容器内气体的浓度如下表所示：

实验编号	容器温度/℃	容器体积	物质浓度/(mol·L^－^1)
CH4	CO2	CO
甲	300	V1	0.02	0.02	0.10
乙	300	V2	x	x	0.05
丙	350	V1	y	y	0.12

下列说法正确的是(　　)

A.该反应在低温条件下不能自发进行

B.300 ℃时反应的平衡常数为25

C.V₁∶V₂＝3∶7

D.保持温度和容器体积不变，开始时向甲容器中充入0.28 mol CO和0.28 mol H₂，CO转化率一定大于2/7

Answer

AC

【解析】

A．从300℃和350℃时CO的物质的量浓度可以看出，升高温度，CO浓度增加，正反应为吸热反应，ΔH>0，反应过程中气体量增多，反应的熵增加，ΔS>0，ΔG=ΔH-TΔS，反应在高温条件下可以自发进行，A正确；

B．根据甲实验可以计算300℃时的平衡常数，K===0.25，B错误；

C．根据该温度下的平衡常数可以计算出x的值，x=0.005，又因为反应开始时充入了相同物质的量的CH4和CO2气体，可列出等式(0.02+0.05)V1=(0.005+0.025)V2，可计算出V1∶V2＝3∶7，C正确；

D．保持温度和容器体积不变，充入CO和H2，根据该温度下的平衡常数，可求出平衡时c(CO)=0.23mol/L，此时的转化率为<，D错误；

故选AC。