Question

(17分)金屬鎳具有優(yōu)良的物理和化學特性，是高技術(shù)產(chǎn)業(yè)的重要原料。

（1）羰基法提純鎳涉及的反應(yīng)為：Ni（s）+4CO（g）Ni（CO）4（g）

①當溫度升高時，減小，則?H 0（填“>”或“<”）。

②一定溫度下，將一定量的粗鎳和CO加入一恒壓密閉容器中，下列示意圖正確且能說明反應(yīng)達到平衡狀態(tài)的是________（填代號）。

若在相同溫度下，上述反應(yīng)改在體積為1L的恒容密閉容器中進行，平衡常數(shù) （填“增大”、“不變”或“減小”），反應(yīng)進行3s后測得Ni(CO)4的物質(zhì)的量為0．6mol，則0—3s內(nèi)的平均反應(yīng)速率v(CO)=____mol。

③要提高上述反應(yīng)中CO的轉(zhuǎn)化率，同時增大反應(yīng)速率，可采取的措施為____________________（寫出一條措施即可）。

（2）以NiS04溶液為電解質(zhì)溶液進行粗鎳（含F(xiàn)e、Zn、Cu、Pt、Au等雜質(zhì)）的電解精煉，下列說法正確的是____________（填代號）。(已知氧化性：)

a．電解過程中，化學能轉(zhuǎn)化為電能

b．粗鎳作陽極，發(fā)生還原反應(yīng)

c．利用陽極泥可回收Cu、Pt、Au等金屬

d．粗鎳精煉時通過的電量與陰極析出鎳的質(zhì)量成正比

（3）工業(yè)上用硫化鎳(NiS)作為電極材料冶煉鎳。電解時，硫化鎳中的硫元素以單質(zhì)形態(tài)沉積在某電極附近，鎳元素以Ni2＋形態(tài)進入電解液中，如圖所示。硫化鎳與電源的____________（填“正極”或“負極”）相接。寫出陽極的電極反應(yīng)式________________。

 

 

Answer 1

（1）①＜；②bd；不變；0.8mol﹒L—1﹒S—1。③增大CO的濃度或增大壓強。（2）cd；

（3） 正極；NiS—2e－Ni2＋+S。

【解析】

試題分析：（1）①對于反應(yīng)：Ni（s）+4CO（g）Ni（CO）4（g），當溫度升高時，減小，說明平衡逆向移動，升高溫度平衡向吸熱反應(yīng)方向移動，則該反應(yīng)的逆向吸熱，正向為放熱反應(yīng)，?H＜0；②一定溫度下，將一定量的粗鎳和CO加入一恒壓密閉容器中，a.隨著反應(yīng)的進行，容器內(nèi)氣體的質(zhì)量增大，物質(zhì)的量減小，等壓條件下容器體積減小，密度逐漸增大，達平衡時密度不變，與圖像不符，錯誤；b.隨著反應(yīng)的減小，反應(yīng)物的濃度逐漸減小，正反應(yīng)速率逐漸減小，達平衡時正反應(yīng)速率不變，與圖像符合，正確；c.?H不隨反應(yīng)的進行而變化，不能作為平衡標志，錯誤；d.CO的轉(zhuǎn)化率隨反應(yīng)的進行不斷增大，達平衡時CO的轉(zhuǎn)化率不變，與圖像相符，正確，選bd；若在相同溫度下，上述反應(yīng)改在體積為1L的恒容密閉容器中進行，影響平衡常數(shù)的外界因素為溫度，溫度不變，平衡常數(shù)不變；根據(jù)公式v=△n/V△t將題給數(shù)據(jù)代入計算得v(Ni(CO)4)=0.2mol﹒L—1﹒S—1，則0—3s內(nèi)的平均反應(yīng)速率v(CO)=0.8mol﹒L—1﹒S—1。③要提高上述反應(yīng)中CO的轉(zhuǎn)化率，同時增大反應(yīng)速率，可采取的措施為增大CO的濃度或增大壓強。（2）遷移教材知識銅的電解精煉作答。以NiSO4溶液為電解質(zhì)溶液進行粗鎳（含F(xiàn)e、Zn、Cu、Pt、Au等雜質(zhì)）的電解精煉， a．電解過程中，電能轉(zhuǎn)化為化學能，錯誤；b．粗鎳作陽極，發(fā)生氧化反應(yīng)，錯誤；c．精煉過程中比鎳活潑的金屬Fe、Zn以離子形式進入電解質(zhì)溶液，活潑性比鎳弱的金屬Cu、Pt、Au進入陽極泥，正確；d．粗鎳精煉時通過的電量與陰極析出鎳的質(zhì)量成正比，正確，選cd；（3） 根據(jù)題意知，電解時，硫化鎳中的硫元素以單質(zhì)形態(tài)沉積在某電極附近，硫元素的化合價由—2價升高為0價，發(fā)生氧化反應(yīng)，作電解池的陽極，與電源的正極相接。陽極的電極反應(yīng)式為NiS—2e－Ni2＋+S。

考點：考查化學反應(yīng)速率、化學平衡的影響因素及計算，電解原理的應(yīng)用及電極反應(yīng)式的書寫。