题目

简答题（共11题，40.0分）31.（2.0分）名词解释：变换反应

简答题（共11题，40.0分） 31.（2.0分）名词解释：变换反应

题目解答

答案

变换反应是指一氧化碳（CO）与水蒸气（H2O）在一定条件下反应生成二氧化碳（CO2）和氢气（H2）的过程。反应方程式为：CO(g) + H2O(g) = CO2(g) + H2(g)。该反应是一个放热、可逆的反应，且反应前后气体体积不变。变换反应在合成氨生产中用于提高氢气的产量，是合成氨的关键步骤之一。

解析

变换反应是化学工业中的一个重要反应，主要考查学生对化学反应基本概念、反应特点及工业应用的掌握。解题核心在于明确反应物、生成物、反应条件及反应性质（如放热、可逆），并理解其在合成氨工艺中的作用。关键点包括反应方程式的书写、反应特征分析（如气体体积变化）以及实际应用意义。

反应方程式

变换反应的化学方程式为：
$\text{CO(g)} + \text{H}_2\text{O(g)} \rightleftharpoons \text{CO}_2\text{(g)} + \text{H}_2\text{(g)}$
说明：反应物为一氧化碳（CO）和水蒸气（H₂O），生成物为二氧化碳（CO₂）和氢气（H₂）。

反应性质

  1. 放热反应：反应过程中释放热量，属于放热反应。
  2. 可逆反应：反应正、逆向均可进行，达到动态平衡。
  3. 气体体积不变：反应前后气体分子数相等（2 mol → 2 mol），体积无变化。

工业应用

在合成氨工艺中，变换反应通过将CO转化为CO₂，提高氢气的产量，为后续合成氨提供原料气，是关键步骤之一。