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△

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△

题型:不详难度:来源:
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) 
魔方格
Ni(CO)4(g) 该反应的△H______0(选填“>”或“=”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)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1是四种金属氧化物被一氧化碳还原时lg[c(CO)/c(CO2)]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______(填化学式),该反应的平衡常数数值(K)等于______.
(4)如图2是一碳酸盐燃料电池(MCFC),以水煤气(CO、H2)为燃料,一定比例Li2CO3和Na2CO3低熔混合物为电解质.写出B极发生的电极反应式______.

魔方格
答案
(1)反应Ni(s)+4CO(g) 
魔方格
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,故答案为:<;
(2)根据盖斯定律,反应2CO+SO2=S+2CO2的焓变=△H1-△H2-△H3=-270 kJ•mol-1,故答案为:2CO(g)+SO2(g)=S(s)+2CO2(g);△H3=-270 kJ•mol-1
(3)一氧化碳还原三氧化铬反应的化学方程式为:3CO+Cr2O3
 高温 
.
 
2Cr+3CO2,则K=
cCO23
cCO3
,800℃时,K越大,金属氧化物越易被还原,故Cu2O越易被还原,lg
1
K
=-6,则K=106,故答案为:
cCO23
cCO3
;Cu2O;106
(4)碳酸盐燃料电池中通氧气的电极一定为正极,氧气在该电极上发生还原反应,故答案为:2CO2+O2+4e-=2CO32-
举一反三
(Ⅰ)氨是一种重要的化工原料,氨的合成和应用是当前的重要研究内容之一.
(1)以天然气为原料制H2是合成氨的一条重要的路线.甲烷的部分氧化,其反应式如下:
①CH4(g)+1/2O2 (g)=CO (g)+2H2(g)△H1=-35.6kJ•molˉ1
试判断常温下,上述反应能否自发进行______(填“能”或“否”),有研究认为甲烷部分氧化的机理为:
②CH4(g)+2O2 (g)=CO 2(g)+2H2O(g)△H2=-890.3kJ•molˉ1
③CH4(g)+CO2 (g)=2CO (g)+2H2(g)△H3=247.3kJ•molˉ1
试结合反应①,确定下面热化学反应方程式中的△H值
CH4(g)+H2O (g)=CO (g)+3H2(g)△H=______kJ•molˉ1
(2)恒温下,向一个2L的密闭容器中充入1mol N2和2.6mol H2,反应过程中对NH3的浓度进行检测,得到的数据如下表所示:
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时间/min51015202530
c(NH3)/( mol•Lˉ10.080.140.180.200.200.20
能源问题是人类社会面临的重大课题,甲醇是未来重要的能源物质之一.
(1)合成甲醇的反应为:CO(g)+2H2(g)CH3OH(g);图1表示某次合成实验过程中甲醇的体积分数φ(CH3OH)与反应温度的关系曲线,则该反应的△H______0.(填“>、<或=”下同)
(2)若在230℃时,平衡常数K=1.若其它条件不变,将温度升高到500℃时,达到平衡时,K______1.
(3)在某温度下,向一个容积不变的密闭容器中通入2.5mol CO和7.5mol H2,达到平衡时CO的转化率为90%,此时容器内的压强为开始时的______倍.
(4)利用甲醇燃料电池设计如图2所示的装置:
①则该装置中b为______极,写出装置中电解池内发生反应的离子方程式______,
②当铜片的质量变化为12.8g时,a极上消耗的O2在标准状况下的体积为______L.
(5)低碳经济是以低能耗、低污染、低排放为基础的经济模式,其中一种技术是将CO2转化成有机物实现碳循环.如:
2CO2(g)+2H2O(l)═C2H4(g)+3O2(g)△H=+1411.0kJ/mol
2CO2(g)+3H2O(l)═C2H5OH(1)+3O2(g)△H=+1366.8kJ/mol
则由乙烯水化制乙醇反应的热化学方程式______.
魔方格
已知在298K时下述反应的有关数据:
C(s)+1/2O2(g)═CO(g)△H1=-110.5kJ•mol-1
C(s)+O2(g)═CO2(g)△H2=-393.5kJ•mol-1
则C(s)+CO2(g)═2CO(g) 的△H 为(  )
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A.+283.5kJ•mol-1B.+172.5kJ•mol-1
C.-172.5kJ•mol-1D.-504kJ•mol-1
工业合成氨与制备硝酸一般可连续生产,流程如下

魔方格

(1)①工业生产时,制取氢气的一个反应为:CO+H2O(g)⇌CO2+H2,850℃时,往1L密闭容器中充入0.3mol CO和0.2molH2O(g).反应4min后建立平衡,体系中c(H2)=0.12mol•L-1.CO的平衡浓度为______ 转化率为______ 该温度下此反应的平衡常数K=______ (填计算结果).
②在850℃时,以表中的物质的量投入恒容反应器中,其中向逆反应方向进行的有______ (选填A、B、C、D、E)
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ABCDE
n(CO23l01l
n(H22l012
n(CO)1230.53
n(H2O)5232l
二甲醚(CH3OCH3)是一种高效、清洁,具有优良环保性能的新型燃料.工业上制备二甲醚时在催化反应室中(压强2.0~10.0MPa,温度230~280℃)进行的反应为:
①CO(g)+2H2(g)⇌CH3OH(g)△H1=-90.7kJ•mol-1
②2CH3OH(g)⇌CH3OCH3(g)+H2O(g)△H2=-23.5kJ•mol-1
③CO(g)+H2O(g)⇌CO2(g)+H2(g)△H3=-41.2kJ•mol-1
(1)催化反应室中总反应3CO(g)+3H2(g)⇌CH3OCH3(g)+CO2(g)的△H=______.
(2)在温度和容积不变的条件下发生反应①,能说明该反应达到化学平衡状态的依据是______(多选扣分).
a.容器中压强保持不变;b.混合气体中c(CO)不变;c.v(CO)=v(H2);d.c(CH3OH)=c(CO)
(3)在2L的容器中加入amo1CH3OH(g)发生反应②,达到平衡后若再加入amo1CH3OH(g)重新达到平衡时,CH3OH的转化率______(填“增大”、“减小”或“不变”).
(4)850℃时在一体积为10L的容器中通入一定量的CO和H2O(g)发生反应③,CO和H2O(g)浓度变化如图所示.
①0~4min的平均反应速率υ(CO)=______.
②若温度不变,向该容器中加入4mo1CO、2mo1H2O、3mo1CO2(g)和3mo1H2(g),起始时D正______V(填“<”、“>”或“=”),请结合必要的计算说明理由______.魔方格