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  • 科目:化学
  • 题型:实验题
  • 难度:较难
  • 人气:194

水煤气变换 [ CO ( g ) + H 2 O ( g ) = CO 2 ( g ) + H 2 ( g ) ] 是重要的化工过程,主要用于合成氨、制氢以及合成气加工等工业领域中。回答下列问题:

(1)Shibata曾做过下列实验:①使纯 H 2 缓慢地通过处于 721 下的过量氧化钴 CoO ( s ) ,氧化钴部分被还原为金属钴 Co s ,平衡后气体中 H 2 的物质的量分数为0.0250。

②在同一温度下用 CO 还原 CoO ( s ) ,平衡后气体中 CO 的物质的量分数为0.0192。

根据上述实验结果判断,还原 CoO ( s ) Co s 的倾向是 CO _________(填"大于"或"小于") H 2

(2) 721 时,在密闭容器中将等物质的量的 Co g H 2 O ( g ) 混合,采用适当的催化剂进行反应,则平衡时体系中 H 2 的物质的量分数为_________(填标号)。

A. 0 . 25    B. 0 . 25    C. 0 . 25 ~ 0 . 50     D. 0 . 50     E. 0 . 50

(3)我国学者结合实验与计算机模拟结果,研究了在金催化剂表面上水煤气变换的反应历程,如图所示,其中吸附在金催化剂表面上的物种用*标注。

可知水煤气变换的 Δ H ________(填"大于""等于"或"小于")0。该历程中最大能垒(活化能) E =_________ eV ,写出该步骤的化学方程式_______________________。

(4)Shoichi研究了 467 ℃、 489 时水煤气变换中 CO H 2 分压随时间变化关系(如图所示)催化剂为氧化铁,实验初始时体系中的 p H 2 O p CO 相等、 PCO 2 P H 2 相等。

计算曲线a的反应在 30 ~ 90 min 内的平均速率 - v (a)=___________ kPa · min - 1 467 P H 2 p CO 随时间变化关系的曲线分别是_______、_______。 489 ° C P H 2 p CO 随时间变化关系曲线分别是         

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水煤气变换CO(g)H2O(g)CO2(g)H2(g)是重要