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【题目】我国科学家成功地在铁掺杂W18O49纳米催化剂表面常温下获得较高的氨产量,反应历程如图所示(★表示被吸附在催化剂表面的物种)。下列说法错误的是
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A.需要吸收能量的最大能垒(活化能)E=1.54eV
B.吸收能垒为1.29 eV步骤的反应为H5N2★=NH3+H2N★
C.选择镍掺杂W18O49纳米催化剂获得反应历程与上述不同
D.投料比[
]越大,单位时间内合成氨的产量越高
【答案】D
【解析】
A.根据图示,反应过程中有两步吸收能量,吸收能量的能垒分别为-2.44 eV -(-3.73 eV)= 1.29 eV、-1.02 eV -(-2.56 eV)=1.54 eV,因此吸收能量的最大能垒为1.54 eV,故A正确;
B.吸收能垒为1.29 eV=-2.44 eV -(-3.73 eV),根据图示,该步骤的反应为H5N2★=NH3+H2N★,故B正确;
C.催化剂不同,反应的活化能不同,反应历程不同,因此选择不同的镍掺杂W18O49纳米催化剂获得的反应历程不同,故C正确;
D.氮气比氢气稳定,催化剂活化氮气和氢气,降低氮气、氢气断裂时所吸收的能量,且活化氮气对于反应速率的影响更大,如果通入H2的体积分数过大,氢气分子占据催化剂活性位点过多,必定会导致活化氮气的位点减少,单位时间内有效碰撞的概率降低,使得单位时间内合成氨的产量降低,故D错误;
故选D。
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