字典翻译 问答 初中 化学 工业上由焦炭或夭然气制氢气的过程中会产生一氧化碳.为了除去氢气中混有的一氧化碳,可在催化剂存在的条件下将一氧化碳与水蒸气发生反应:CO(g)+H2O(g)⇌CO2(g)+H2(g)△H=-41.0k
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工业上由焦炭或夭然气制氢气的过程中会产生一氧化碳.为了除去氢气中混有的一氧化碳,可在催化剂存在的条件下将一氧化碳与水蒸气发生反应:CO(g)+H2O(g)⇌CO2(g)+H2(g)△H=-41.0k
问题描述:

工业上由焦炭或夭然气制氢气的过程中会产生一氧化碳.为了除去氢气中混有的一氧化碳,可在催化剂存在的条件下将一氧化碳与水蒸气发生反应:CO(g)+H2O( g)⇌CO2(g)+H2(g)△H=-41.0kJ•mol-l.该反应在工业上被称为“一氧化碳变换”.

(1)写出该反应的平衡常数表达式:K=___; K( 200℃)___ K( 300℃)(填“>”、“=”或“<”).

(2)在773K时,一氧化碳变换反应的平衡常数K=9,如反应开始时CO和H2O的浓度都是0.020•mol-l,则在此反应条件下一氧化碳的转化率为___.

(3)某工业合成氨的原料气组成为:H2 40%、N2 20%、CO30%、CO210%(均为体积分数).现采用“一氧化碳变换”法,向上述原料气中加入水蒸气,以除去其中的CO.已知不同温度及反应物投料比(nH2On(CO) )下,变换后平衡混合气体中CO的体积分数如下表所示:

投料比

  CO体积分数/%

  温度/℃

nH2On(CO)
=1 nH2On(CO)=3 nH2On(CO)=5200

250

300

3501.70

2.73

6.00

7.850.21

0.30

0.84

1.520.02

0.06

0.43

0.80①从表中数据可以得到控制不同条件时CO的转化率的变化规律.能使CO的转化率升高,可改变的条件___、___.

②温度是一氧化碳变换工艺中最重要的工艺条件,实际生产过程中将温度控制在300℃左右,其原因是___.

③温度为300℃、nH2On(CO)=1时,变换后的平衡混合气体中CO2的体积分数是___.(结果保留3位有效数字).

刘庆昌回答:
  (1)反应CO(g)+H2O(g)⇌CO2(g)+H2(g)的平衡常数表达式K=c(CO
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