题目
2,从平平衡角度看,有利于甲烷转化的条件是()。A. 高温,低压,大水碳比B. 低温,高压,大水碳比C. 高温,低压,小水碳比D. 高温,高压,大水碳比
2,从平平衡角度看,有利于甲烷转化的条件是()。
A. 高温,低压,大水碳比
B. 低温,高压,大水碳比
C. 高温,低压,小水碳比
D. 高温,高压,大水碳比
题目解答
答案
A. 高温,低压,大水碳比
解析
本题考查化学平衡移动原理的应用,核心在于分析反应条件对平衡的影响。关键点如下:
- 反应特征:甲烷转化反应(如蒸汽重整反应)为吸热反应,且气体体积增大;
- 温度影响:吸热反应需高温促进正向进行;
- 压强影响:生成物气体体积更大,低压有利于平衡右移;
- 水碳比作用:增大水蒸气浓度(大水碳比)可推动反应正向进行。
反应分析
甲烷蒸汽重整反应为:
$\text{CH}_4 + \text{H}_2\text{O} \rightleftharpoons \text{CO} + 3\text{H}_2$
该反应吸热,且气体体积从2 mol增加到4 mol。
条件分析
-
温度:
吸热反应需高温(根据勒沙特列原理,升温使平衡右移)。 -
压强:
反应后气体体积增大,低压更有利于平衡右移(减少压强,系统向气体体积增大的方向调整)。 -
水碳比:
增大水蒸气浓度(大水碳比)可提高甲烷转化率(根据浓度对平衡的影响,增加反应物浓度促进正反应)。
选项排除
- B(低温):吸热反应不 favor 低温,排除。
- D(高压):高压使平衡左移,排除。
- C(小水碳比):水蒸气不足,不利于正反应,排除。
- A(高温、低压、大水碳比):满足所有有利条件。