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  • 更新 2022-09-04
  • 科目 化学
  • 题型 实验题
  • 难度 较难
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水煤气变换 [CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(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 H2 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 Cos ,平衡后气体中 H2 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)Cos 的倾向是 CO _________(填"大于"或"小于") H2

(2) 721 时,在密闭容器中将等物质的量的 CogH2O(g) 混合,采用适当的催化剂进行反应,则平衡时体系中 H2 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 ΔH ________(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 COH2 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 pH2OpCO 相等、 PCO2PH2 相等。

计算曲线a的反应在 30~90min 内的平均速率 -v (a)=___________ kPa·min-1467PH2pCO 随时间变化关系的曲线分别是_______、_______。 489°CPH2pCO 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