Question

（10分）一氧化碳是一種用途相當廣泛的化工基礎(chǔ)原料。

（1）利用下列反應(yīng)可以將粗鎳轉(zhuǎn)化為純度達99.9%的高純鎳：，則該反應(yīng)的△ H 0（選填“＞”或“＜”）。

（2）在高溫下一氧化碳可將二氧化硫還原為單質(zhì)硫。已知：

C(s)＋O2(g)＝CO2(g) △ H 1＝－393.5kJ·mol－1

CO2(g)＋C(s) ＝2CO(g) △ H 2＝＋172.5kJ·mol－1

S(s)＋O2(g) ＝SO2(g) △ H 3＝－296.0kJ·mol－1

請寫出CO除SO2的熱化學(xué)方程式 。

（3）工業(yè)上用一氧化碳制取氫氣的反應(yīng)為：CO(g)＋H2O(g)CO2(g)＋H2(g)，已知420℃時，該反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)為9.0。如果反應(yīng)開始時，在2L的密閉容器中充入CO 和H2O的物質(zhì)的量都是0.60mol，5min末達到平衡，則此時CO的轉(zhuǎn)化率為 。

（4）下圖是一種新型燃料電池,它以CO為燃料，一定比例的Li2CO3和Na2CO3熔融混合物為電解質(zhì)，圖2是粗銅精煉的裝置圖，現(xiàn)用燃料電池為電源進行粗銅的精煉實驗。回答下列問題：

①寫出A極發(fā)生的電極反應(yīng)式 。

②要用燃料電池為電源進行粗銅的精煉實驗，則B極應(yīng)該與 極（填“C”或“D”）相連。

③當消耗標準狀況下2.24LCO時，C電極的質(zhì)量變化為 。

 

Answer 1

（1）＜ （2）2CO(g)＋SO2(g)＝S(s)＋2CO2(g) △H＝－270kJ·mol－1 （3）75%

(4)①CO－2e－＋CO32－＝2CO2 ② D ③增加6.4g

【解析】

試題解析：（1）反應(yīng)Ni（s）+4CO（g）Ni（CO）4（g）為化合反應(yīng)，大多數(shù)的化合反應(yīng)為放熱反應(yīng)，放熱反應(yīng)的△H＜0；（2）根據(jù)蓋斯定律，反應(yīng)2CO+SO2=S+2CO2的焓變=△H1-△H2-△H3=-270 kJ?mol-1；（3）設(shè)5min末消耗COamol/L，則：CO(g)＋H2O(g)CO2(g)＋H2(g)，

初始量（mol/L）： 3 3 0 0

變化量（mol/L）： a a a a

5min末（mol/L）： 3-a 3-a a a

K==9.0，解得a=2.2.5mol/L，故CO的轉(zhuǎn)化率=×100%=75%；（4）①CO具有還原性在負極上發(fā)生氧化反應(yīng)生成CO2，電極反應(yīng)式為：CO-2e-+CO32-═2CO2；②因A為負極，B為正極，粗銅精煉時，粗銅作陽極，與電源的正極相連，故選：D ；③由CO－2e－＋CO32－＝2CO2可知，當消耗標準狀況下2.24LCO時，反應(yīng)轉(zhuǎn)移0.2mol電子，則C極上析出6.4g銅。

考點：蓋斯定律的應(yīng)用；原電池和電解池的工作原理