题目内容
(10分)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) △ 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
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(g)
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 。
(4)下图是一种新型燃料电池,它以CO为燃料,一定比例的Li2CO3和Na2CO3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:
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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 。
(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】
试题解析:(1)反应Ni(s)+4CO(g)
Ni(CO)4(g)为化合反应,大多数的化合反应为放热反应,放热反应的△H<0;(2)根据盖斯定律,反应2CO+SO2=S+2CO2的焓变=△H1-△H2-△H3=-270 kJ?mol-1;(3)设5min末消耗COamol/L,则:CO(g)+H2O(g)
CO2(g)+H2(g),
初始量(mol/L): 3 3 0 0
变化量(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的转化率=
×100%=75%;(4)①CO具有还原性在负极上发生氧化反应生成CO2,电极反应式为:CO-2e-+CO32-═2CO2;②因A为负极,B为正极,粗铜精炼时,粗铜作阳极,与电源的正极相连,故选:D ;③由CO-2e-+CO32-=2CO2可知,当消耗标准状况下2.24LCO时,反应转移0.2mol电子,则C极上析出6.4g铜。
下列叙述Ⅰ和Ⅱ均正确并且有因果关系的是( )
选项 | 叙述Ⅰ | 叙述Ⅱ |
A | NH4Cl为强酸弱碱盐 | 用加热法除去NaCl中的NH4Cl |
B | Fe3+具有氧化性 | 用KSCN溶液可以鉴别Fe3+ |
C | 溶解度:CaCO3<Ca(HCO3)2 | 溶解度:Na2CO3<NaHCO3 |
D | SiO2可与HF反应 | 氢氟酸不能保存在玻璃瓶中 |