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化学
题目

铁铬系催化剂使用温度为(),铜锌系催化剂使用温度为()。

铁铬系催化剂使用温度为(),铜锌系催化剂使用温度为()。

题目解答

答案

350~550℃;200~280℃

解析

本题考查不同催化剂在化学反应中的适用温度范围,属于化学工艺基础知识点。
核心思路在于明确铁铬系催化剂和铜锌系催化剂各自对应的应用场景:

  1. 铁铬系催化剂常用于合成氨工艺中的合成步骤,该反应为放热反应,需在中高温条件下保持催化剂活性。
  2. 铜锌系催化剂多用于一氧化碳的氧化反应(如转化为二氧化碳),这类反应通常在较低温度下进行以避免催化剂失活。
    关键点是区分不同催化剂的温度适用区间,结合反应类型和工艺需求判断。

铁铬系催化剂

  1. 应用场景:合成氨反应($N_2 + 3H_2 \rightleftharpoons 2NH_3$)。
  2. 温度需求:
    • 合成氨为放热反应,高温会降低平衡转化率,但催化剂需在一定温度范围内保持活性。
    • 工业实际操作温度通常为 $400^\circ \text{C} \sim 500^\circ \text{C}$,因此铁铬系催化剂的活性温度范围为 $350^\circ \text{C} \sim 550^\circ \text{C}$。

铜锌系催化剂

  1. 应用场景:一氧化碳氧化反应($2CO + O_2 \rightarrow 2CO_2$)。
  2. 温度需求:
    • 铜锌系催化剂在低温下活性较高,高温易失活。
    • 工业应用温度一般控制在 $200^\circ \text{C} \sim 280^\circ \text{C}$,确保反应高效进行。

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