题目内容
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.
Ni(s)+4CO(g)
Ni(CO)4(g),该反应的△H
(2)金属氧化物被一氧化碳还原生成金属单质和二氧化碳.如图是四种金属氧化物(Cr2O3、SnO2、PbO2、Cu2O)被一氧化碳还原时lg
与温度(t)的关系曲线图.则一氧化碳还原三氧化铬反应的化学平衡常数表达式可表示为:K=
.800℃时,其中最易被还原的金属氧化物是
(3)已知:
①CO(g)+2H2(g)?CH3OH(g)△H=-90.7kJ?mol-1
②2CH3OH(g)?CH3OCH3(g)+H2O(g)△H=-23.5kJ?mol-1
③CO(g)+H2O(g)?CO2(g)+H2(g)△H=-41.2kJ?mol-1
则3CO(g)+3H2(g)?CH3OCH3(g)+CO2(g)的△H=
(1)利用下列反应可以将粗镍转化为纯度达99.9%的高纯镍.
Ni(s)+4CO(g)
50~80℃ |
180~200℃ |
<
<
0 (选填“>”或“=”或“<”).(2)金属氧化物被一氧化碳还原生成金属单质和二氧化碳.如图是四种金属氧化物(Cr2O3、SnO2、PbO2、Cu2O)被一氧化碳还原时lg
c(CO) |
c(CO2) |
c3(CO2) |
c3(CO) |
c3(CO2) |
c3(CO) |
Cu2O
Cu2O
,800℃时,该反应的平衡常数数值(K)等于106
106
.(3)已知:
①CO(g)+2H2(g)?CH3OH(g)△H=-90.7kJ?mol-1
②2CH3OH(g)?CH3OCH3(g)+H2O(g)△H=-23.5kJ?mol-1
③CO(g)+H2O(g)?CO2(g)+H2(g)△H=-41.2kJ?mol-1
则3CO(g)+3H2(g)?CH3OCH3(g)+CO2(g)的△H=
-246.1kJ/mol
-246.1kJ/mol
.分析:(1)由反应条件可知,低温有利于向正反应进行,高温有利于向逆反应进行,降低温度平衡向放热反应移动,据此判断;
(2)一氧化碳还原三氧化铬反应的化学方程式为:3CO+Cr2O3
2Cr+3CO2,据此根据化学平衡常数的定义书写;
800℃时,K越大,说明反应进行的程度大,金属氧化物越易被还原,根据方程式书写该反应的平衡常数表达式,结合800℃时lg
值计算;
(3)根据盖斯定律由已知的热化学方程式乘以相应的数值进行加减,来构造目标热化学方程式,反应热也乘以相应的数值进行加减.
(2)一氧化碳还原三氧化铬反应的化学方程式为:3CO+Cr2O3
| ||
800℃时,K越大,说明反应进行的程度大,金属氧化物越易被还原,根据方程式书写该反应的平衡常数表达式,结合800℃时lg
c(CO) |
c(CO2) |
(3)根据盖斯定律由已知的热化学方程式乘以相应的数值进行加减,来构造目标热化学方程式,反应热也乘以相应的数值进行加减.
解答:解:(1)由反应条件可知,低温有利于向正反应进行,高温有利于向逆反应进行,降低温度平衡向放热反应移动,故该反应正反应为放热反应,即△H<0,故答案为:<;
(2)一氧化碳还原三氧化铬反应的化学方程式为:3CO(g)+Cr2O3(s)
2Cr(s)+3CO2(g),则K=
,
800℃时,K越大,金属氧化物越易被还原,故Cu2O越易被还原,故lg
=-6,则K=106,
故答案为:
;Cu2O;106;
(3)已知:①CO(g)+2H2(g)?CH3OH(g)△H=-90.7kJ/mol,
②2CH3OH(g)?CH3OCH3(g)+H2O(g)△H=-23.5kJ/mol,
③CO(g)+H2O(g)?CO2(g)+H2(g)△H=-41.2kJ/mol,
由盖斯定律可知,①×2+②+③得3CO(g)+3H2(g)?CH3OCH3(g)+CO2(g)△H=-246.1kJ/mol,
故答案为:-246.1kJ/mol.
(2)一氧化碳还原三氧化铬反应的化学方程式为:3CO(g)+Cr2O3(s)
| ||
c3(CO2) |
c3(CO) |
800℃时,K越大,金属氧化物越易被还原,故Cu2O越易被还原,故lg
1 |
K |
故答案为:
c3(CO2) |
c3(CO) |
(3)已知:①CO(g)+2H2(g)?CH3OH(g)△H=-90.7kJ/mol,
②2CH3OH(g)?CH3OCH3(g)+H2O(g)△H=-23.5kJ/mol,
③CO(g)+H2O(g)?CO2(g)+H2(g)△H=-41.2kJ/mol,
由盖斯定律可知,①×2+②+③得3CO(g)+3H2(g)?CH3OCH3(g)+CO2(g)△H=-246.1kJ/mol,
故答案为:-246.1kJ/mol.
点评:本题考查了化学平衡影响因素、化学平衡图象、化学平衡常数、热化学方程式的书写等,题目综合性强,难度中等,注意理解(2)中纵坐标与平衡常数的关系.
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