关于水煤气变换反应CO(g)+H2OCO2(g)+H2(g)(简称WGS),目前普遍接受的表面氧化还原机理的可能基元反应步骤如下:
①H2O+* H2O* ②H2O*+*OH*+H* ③OH*+*O*+H* ④2H*+*H2+2*
⑤CO+*CO* ⑥CO*+O*CO2*+* ⑦CO2*CO2+*
其中*表示催化剂表面活性位,X*表示金属表面吸附物种。
表1 WGS反应中可能基元反应步骤的活化能数值(单位:kJ·mol-1)
注:表中X(111)表示不同金属的同一晶面,110与111表示不同晶面。
(1)分析表中数据,该机理中WGS反应的速率控制步骤是___________(填序号)。
(2)由表中数据可计算Cu(111)催化WGS反应的焓变△H=____kJ·mol-1。
(3)WGS反应的速率表达式:V正=k正·c(CO)·c(H2O),v逆=k逆·c(CO2)·c(H2)(k正、k逆为化学反应速率常数,只与温度有关)。图1是反应速率常数的自然对数与温度倒数的关系图像。由图1可判断550K~600K温度范围内,四种催化剂中活性最好的是_______________。
(4)已知T1时WGS反应的KP=18。温度分别为T2、T3(已知T1>T2>T3)时WGS反应中CO和CO2分压随时间变化关系如图2所示,催化剂为Au(111),实验初始时体系中的p(H2O)和p(CO)相等,p(CO2)和p(H2)相等。则T2时,表示p(CO)、p(CO2)的曲线分别是_________、_________;T2、T3时WGS反应的KP分别为______、_______。
高三化学原理综合题困难题
水煤气变换反应为:CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g)。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。下列说法正确的是( )
A.水煤气变换反应的ΔH>0
B.步骤③的化学方程式为:CO●+OH●+H2O(g)=COOH●+H2O●
C.步骤⑤只有非极性键H-H键形成
D.该历程中最大能垒(活化能)E正=1.70eV
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水煤气变换反应为:CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g)。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。下列说法正确的是( )
A.水煤气变换反应的△H<0
B.步骤③的化学方程式为:CO●+OH●+H2O(g)=COOH●+H2O●
C.步骤⑤只有非极性键H﹣H键形成
D.该历程中最大能垒(活化能)E正=1.70eV
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水煤气变换反应为:CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g)。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。下列说法正确的是
A.水煤气变换反应的△H>0
B.步骤③的化学方程式:CO*+OH*+H2O(g)=COOH*+H2O*
C.步骤⑤只有非极性键H‒H键形成
D.该历程中最大能垒(活化能)E正=1.70eV
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水煤气变换反应为:CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g)。我国研究人员结合实验与计算机模拟结果,揭示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质用·标注。下列说法正确的是
A.水煤气变换反应的△H<0
B.该历程中最大能垒(活化能)E正=1.70 eV
C.步骤⑤只有H-H键和H-O键形成
D.步骤③的转化关系可表示为:CO·+OH·+H2O(g)=COOH·+H2O·
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下列氧化还原反应中,水作为氧化剂的是( )
A. CO+H2OCO2+H2 B. 3NO2+H2O===2HNO3+NO
C. 2F2+2H2O===4HF+O2 D. 2Na2O2+2H2O===4NaOH+O2↑
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下列氧化还原反应中,水作为氧化剂的是( )
A. CO+H2OCO2+H2
B.3NO2+H2O=2HNO3+NO
C. 2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑
D.2F2+2H2O=4HF+O2
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下列氧化还原反应中,水作为氧化剂的是
A. CO+H2OCO2+H2 B. 3NO2+H2O=2HNO3+NO
C. 2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑ D. 2F2+2H2O=4HF+O2
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下列氧化还原反应中,水作为氧化剂的是( )
A. CO+H2OCO2+H2 B. CuO+H2Cu+H2O
C. 2F2+2H2O═4HF+O2 D. 3NO2+H2O═2HNO3+NO
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下列氧化还原反应中,水作为氧化剂的是( )
A. CO+H2OCO2+H2 B. CuO+H2Cu+H2O
C. 2F2+2H2O═4HF+O2 D. 3NO2+H2O═2HNO3+NO
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