Question

【題目】恒壓下，將CO2和H2以體積比1∶4混合進行反應CO2(g)＋4H2(g)CH4(g)＋2H2O(g)(假定過程中無其他反應發生)，用Ru/TiO2催化反應相同時間，測得CO2轉化率隨溫度變化情況如圖所示。下列說法正確的是(　　)

A.反應CO2(g)＋4H2(g)=CH4(g)＋2H2O(g)的ΔH>0

B.圖中450 ℃時，延長反應時間無法提高CO2的轉化率

C.350 ℃時，c(H2)起始＝0.4 mol·L－1，CO2平衡轉化率為80%，則平衡常數K<2 500

D.當溫度從400 ℃升高至500 ℃，反應處于平衡狀態時，v(400℃)逆>v(500℃)逆

Answer 1

【答案】BC

【解析】

如圖所示為用Ru/TiO2催化反應相同時間，測得CO2轉化率隨溫度變化情況，約350℃之前，反應還未達到平衡態，CO2轉化率隨溫度升高而增大，約350℃之后，反應達到化學平衡態，CO2轉化率隨溫度升高而減小，由此可知該反應為放熱反應。

A.由分析可知該反應為放熱反應，則ΔH<0，故A錯誤；

B.圖中450 ℃時，反應已達平衡態，則延長反應時間無法提高CO2的轉化率，故B正確；

C.350 ℃時，設起始時容器的容積為V，c(H2)起始＝0.4 mol·L－1，則n(H2)起始＝0.4 Vmol，CO2平衡轉化率為80%，可列三段式為：

根據阿伏伽德羅定律有，平衡時的體積為V(平衡)= ，則平衡時，故C正確；

D.溫度升高，正逆反應速率均加快，則v(400℃)逆<v(500℃)逆，故D錯誤；

綜上所述，答案為BC。