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水煤氣變換[CO(g)+H2O(g)═CO2(g)+H2(g)]是重要的化工過程,主要用于合成氨、制氫以及合成氣加工等工業(yè)領域中?;卮鹣铝袉栴}:
(1)Shibata曾做過下列實驗:①使純H2緩慢地通過處于721℃下的過量氧化鈷CoO(s),氧化鈷部分被還原為金屬鈷Co(s),平衡后氣體中H2的物質的量分數(shù)為0.0250。
②在同一溫度下用CO還原CoO(s),平衡后氣體中CO的物質的量分數(shù)為0.0192。
根據(jù)上述實驗結果判斷,還原CoO(s)為Co(s)的傾向是CO 大于大于H2(填“大于”或“小于”)。
(2)721℃時,在密閉容器中將等物質的量的CO(g)和H2O(g)混合,采用適當?shù)拇呋瘎┻M行反應,則平衡時體系中H2的物質的量分數(shù)為 CC(填標號)。
A.<0.25 B.0.25 C.0.25~0.50 D.0.50 E.>0.50
(3)我國學者結合實驗與計算機模擬結果,研究了在金催化劑表面上水煤氣變換的反應歷程,如圖所示,其中吸附在金催化劑表面上的物種用*標注。
可知水煤氣變換的△H 小于小于0(填“大于”“等于”或“小于”),該歷程中最大能壘(活化能)E正=2.022.02eV,寫出該步驟的化學方程式 COOH*+H*+H2O*=COOH*+2H*+OH*或H2O*=H*+OH*COOH*+H*+H2O*=COOH*+2H*+OH*或H2O*=H*+OH*。
(4)Shoichi研究了467℃、489℃時水煤氣變換中CO和H2分壓隨時間變化關系(如圖所示)。催化劑為氧化鐵,實驗初始時體系中的pH2O和pCO相等、pCO2和pH2相等。
計算曲線a的反應在30~90min內(nèi)的平均速率v(a)=0.00470.0047kPa?min-1.467℃時pH2和pCO隨時間變化關系的曲線分別是 bb、cc。489℃時pH2和pCO隨時間變化關系的曲線分別是 aa、dd。
p
H
2
O
p
C
O
2
p
H
2
v
p
H
2
p
H
2
【考點】轉化率隨溫度、壓強的變化曲線;反應熱和焓變.
【答案】大于;C;小于;2.02;COOH*+H*+H2O*=COOH*+2H*+OH*或H2O*=H*+OH*;0.0047;b;c;a;d
【解答】
【點評】
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發(fā)布:2024/5/23 20:38:36組卷:254引用:3難度:0.6
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A.300℃時,0-5min內(nèi)平均反應速率v(Z)=0.3mol?L-1?min-1 B.b、c點對應的v逆(Y)大小關系:b>c C.c點時,反應消耗pmolX(p<1),同時消耗2pmolZ D.若將氣體體積縮小為0.5L,則c點溫度下的α(X)減小 發(fā)布:2024/12/30 4:0:1組卷:29引用:3難度:0.7 -
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