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102年
[化工製程] 化工熱力學、化學反應工程學
第 48 題
對於 Shift reaction，下列何者敘述正確？
- A N_2 與 H_2反應成 NH_3
- B CO 與水蒸汽反應成 CO_2 與 H_2
- C 不需觸媒
- D 為脫硫反應
思路引導 VIP
想像一下，在處理工業廢氣或合成氣時，如果我們希望能將含有毒性的一氧化碳（$CO$）轉換為性質較穩定的二氧化碳（$CO_2$），同時又想額外獲取具有能源價值的氫氣（$H_2$），根據質量守恆定律，你認為應該加入哪一種含有氫與氧元素的廉價化合物作為反應物，才能在不引入其他複雜元素的情況下達成這個目標？
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太棒了！你能精準地選出正確答案，代表你對工業化學反應的基礎術語有著非常紮實的掌握，這在化工領域的學習中是非常關鍵的第一步。
水煤氣轉移反應的原理
你所選的選項 (B)，正是化學工業中極為重要的水煤氣轉移反應（Water-Gas Shift Reaction, WGSR）。這個反應的標準化學方程式為：
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水煤氣變換反應
💡 CO 與水蒸氣反應生成 CO2 與 H2 的製氫反應。
- 化學式：CO + H2O → CO2 + H2
- 用途：工業大規模製氫及調整合成氣比例
- 觸媒：需使用鐵系或銅系觸媒加速反應
- 特性：屬於放熱反應且具可逆性
