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【题目】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△H0

B.步骤③的化学方程式为:CO·+OH·+H2O(g)=COOH·+H2

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=2.02eV

【答案】BD

【解析】

A.由示意图可知,反应物的总能量大于生成物的总能量,该反应为放热反应,△H0,故A错误;

B. 由示意图可知,步骤③为CO·OH·H2O(g)反应生成COOH·H2,反应的化学方程式为:CO·+OH·+H2O(g)=COOH·+H2,故B正确;

C. 由示意图可知,步骤⑤除有非极性键H—H键形成外,还要碳氧极性键和氢氧极性键生成,故C错误;

D. 由示意图可知,步骤④的能垒最大,E=1.86eV—(—0.16eV=2.02eV,故D正确;

故选BD

练习册系列答案
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【题目】十八大以来,各地重视“蓝天保卫战”战略。作为煤炭使用大国,我国每年煤炭燃烧释放出的大量SO2严重破坏生态环境。现阶段主流煤炭脱硫技术通常采用石灰石-石膏法将硫元素以CaSO4的形式固定,从而降低SO2的排放。但是煤炭燃烧过程中产生的CO又会与CaSO4发生化学反应,降低脱硫效率。相关反应的热化学方程式如下:

反应Ⅰ:CaSO4(s)+CO(g) CaO(s) + SO2(g) + CO2(g) 活化能Ea1ΔH1=218.4kJ·mol-1

反应Ⅱ:CaSO4(s)+4CO(g) CaS(s) + 4CO2(g) 活化能Ea2ΔH2= -175.6kJ·mol1

请回答下列问题:

1)反应CaO(s)+3CO(g)+SO2(g)CaS(s)+3CO2(g);△H=__________kJmol-1;该反应在________(填“高温”“低温”“任意温度”)可自发进行。

2)恒温密闭容器中,加入足量CaSO4和一定物质的量的CO气体,此时压强为p0tmin中时反应达到平衡,此时COCO2体积分数相等,CO2SO2体积分数的2倍,则反应I的平衡常数Kp________(对于气相反应,用某组分B的平衡压强p(B)代替物质的量浓度c(B)也可表示平衡常数,记作Kp,如p(B)=p·x(B),p为平衡总压强,x(B)为平衡系统中B的物质的量分数)。

3)图11000K时,在恒容密闭容器中同时发生反应IIIc(SO2)随时间的变化图像。请分析图1曲线中c(SO2)在0t2区间变化的原因___________________

4)图2为实验在恒容密闭容器中,测得不同温度下,反应体系中初始浓度比SO2体积分数的关系曲线。下列有关叙述正确的是______________________

A.当气体的平均密度不再变化,反应I和反应Ⅱ同时达到平衡状态

B.提高CaSO4的用量,可使反应I正向进行,SO2体积分数增大

C.其他条件不变,升高温度,有利于反应I正向进行,SO2体积分数增大,不利于脱硫

D.向混合气体中通入氧气(不考虑与SO2反应),可有效降低SO2体积分数,提高脱硫效率

5)图1中,t2时刻将容器体积减小至原来的一半,t3时达到新的平衡,请在图1中画出t2-t3区间c(SO2)的变化曲线__________

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