问题 填空题

一氧化碳是一种用途相当广泛的化工基础原料。

(1)利用下列反应可以将粗镍转化为纯度达99.9%的高纯镍:

 

则该反应的△H      0(选填“>” 或“<”)。

(2)在高温下一氧化碳可将二氧化硫还原为单质硫。已知:

C(s)+O2(g)=CO2(g)           △H1=-393.5kJ.mol-1

CO2(g)+C(s)=2CO(g)         △H2=+172.5kJ.mol-1

S(s)+O2(g)=SO2(g)          △H3=-296.0kJ.mol-1

请写出CO除SO2的热化学方程式                                          

(3)工业上用一氧化碳制取氢气的反应为:CO(g)+H2O     CO2(g)+H2(g),已知420℃时,该反应的化学平衡常数为9.0。如果反应开始时,在2L的密闭容器中充入CO和H2O的物质的量都是0.60mol,5min末达到平衡,则此时CO的转化率为            ,H2的平均生成速率为             

(4)下图中图1是一种新型燃料电池,它以CO为燃料,一定比例的Li2CO3Na2CO3熔融混合物为电解质,图2是粗铜精炼的装置图,现用燃料电池为电源进行粗铜的精炼实验。

回答下列问题:

①写出A极发生的电极反应式                               

②要用燃料电池为电源进行粗铜的精炼实验,则B极应该与       极(填“C”或“D”)相连。

③当消耗标准状况下2.24LCO时,C电极的质量变化为                

答案

(1)<   (2) 2CO(g)+SO2(g)=S(s)+2CO2(g)  (3分)

(3) 75%      0.045molL-1min-1

(4)CO-2e-+CO=2CO2(3分) ‚D    ƒ增加6.4g(不写“增加”也给分)

(1)根据方程式可知,升高温度平衡向逆反应方向方向移动,所以正反应是放热反应。

(2)考查盖斯定律的应用。根据反应①C(s)+O2(g)=CO2(g)、反应②CO2(g)+C(s)=2CO(g)反应③S(s)+O2(g)=SO2(g)可知,①-②-③即得到2CO(g)+SO2(g)=S(s)+2CO2(g),所以反应热是-393.5kJ.mol-1-172.5kJ.mol-1+296.0kJ.mol-1=-270 kJ.mol-1.

(3)设CO的转化率是x,则生成CO2和氢气是0.60x。所以根据平衡常数的表达式可知,解得x=0.75.

(4)①A电极通入的是CO,所以A是负极。电极反应式为CO-2e-+CO=2CO2

②B是正极,则和粗铜相连,即和D相连。

③标准状况下2.24LCO是0.1mol,转移电子是0.2mol,所以析出铜是0.1mol,即质量增加6.4g。

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