Question

12．高爐冶鐵工藝流程如圖．在特殊的燃燒器中使氧氣和天然氣燃燒：
CH₄（g）+2O₂（g）═CO₂（g）+2H₂O（g）（放熱反應(yīng)），
催化反應(yīng)室發(fā)生的反應(yīng)為（不考慮其他平衡的存在）：CH₄（g）+H₂O（g）?CO（g）+3H₂（g）（吸熱反應(yīng)）；CH₄（g）+CO₂（g）?2CO（g）+2H₂（g）（吸熱反應(yīng)），
下列說法正確的是（　�。�

• A． 加入鐵礦石時，將鐵礦石粉碎，目的是加快反應(yīng)速率提高原料利用率
• B． 增大催化反應(yīng)室的壓強，甲烷的轉(zhuǎn)化率增大
• C． 設(shè)置燃燒室的目的是產(chǎn)生CO₂和水蒸氣作原料氣與甲烷反應(yīng)
• D． 催化反應(yīng)室需維持在550～750℃，目的僅是提高CH₄轉(zhuǎn)化的速率

Answer 1

分析 A、根據(jù)增大了固體表面積，加快反應(yīng)速率且提高原料利用率；
B、依據(jù)催化反應(yīng)室內(nèi)的化學平衡分析判斷；增大壓強，平衡向氣體體積減少的方向移動；
C、設(shè)置燃燒室的目的除了提供原料氣之外，還提供了能量；
D、維持溫度是催化劑的活性最大，有一定的反應(yīng)速率．

解答 解：A、加入鐵礦石時，將鐵礦石粉碎，目的是加快反應(yīng)速率提高原料利用率，故A正確；
B、增大催化反應(yīng)室的壓強，催化反應(yīng)室中的兩個反應(yīng)是氣體體積增大的反應(yīng)，加壓，平衡逆向進行，甲烷的轉(zhuǎn)化率減小，故B錯誤；
C、依據(jù)流程中的轉(zhuǎn)化關(guān)系，設(shè)置燃燒室的主要目的是提供原料氣之外，還提供了能量，故C錯誤；
D、催化室需維持在550～750℃，主要是此溫度下催化劑的活性最大，溫度越高應(yīng)是平衡逆向進行，甲烷轉(zhuǎn)化率減少，故D錯誤；
故選A．

點評 本題考查了化學反應(yīng)速率、化學平衡的影響條件的應(yīng)用和平衡常數(shù)，難度不大，根據(jù)課本知識即可完成．