Question

（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：

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        。

Answer

（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。

考点：盖斯定律的应用；原电池和电解池的工作原理