Question

19．金屬鎳具有優(yōu)良的物理和化學(xué)特性，是高技術(shù)產(chǎn)業(yè)的重要原料．
羰基法提純鎳涉及的反應(yīng)為：Ni（s）+4CO（g）?Ni（CO）₄（g）
①當(dāng)溫度升高時(shí)，$\frac{c[Ni（CO）_{4}]}{c（CO）}$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(dá)到平衡狀態(tài)的是bd（填代號(hào)）

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(jìn)行，平衡常數(shù)不變（填“增大”、“不變”或“減小”），反應(yīng)進(jìn)行3s后測(cè)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）=0.8mol•L^-1•s^-1．

Answer 1

分析 ①當(dāng)溫度升高時(shí)，$\frac{c[Ni（CO）_{4}]}{c（CO）}$減小，可知升高溫度，平衡逆向移動(dòng)；
②a．反應(yīng)向正向進(jìn)行生成氣體Ni（CO）₄密度增大；
b．反應(yīng)向正向進(jìn)行，CO濃度減小，速率減小，當(dāng)CO正反應(yīng)速率不變時(shí)說明反應(yīng)掉的CO速率等于生成CO的速率，反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)；
c．該反應(yīng)是放熱反應(yīng)，一定量的粗鎳和CO加入一恒壓密閉容器中，開始時(shí)反應(yīng)正向進(jìn)行，焓變發(fā)生改變；
d．一定量的粗鎳和CO加入一恒壓密閉容器中，反應(yīng)正向進(jìn)行，CO轉(zhuǎn)化率升高，達(dá)到平衡時(shí)，消耗的CO等于生成的CO，故轉(zhuǎn)化率保持不變；
平衡常數(shù)只與溫度有關(guān)，溫度不變化，平衡常數(shù)不變；
根據(jù)給出條件可求出用Ni（CO）₄表示的3s內(nèi)反應(yīng)速率，然后依據(jù)反應(yīng)速率之比等于方程式計(jì)量系數(shù)之比求出v（CO）．

解答 解：①當(dāng)溫度升高時(shí)，$\frac{c[Ni（CO）_{4}]}{c（CO）}$減小，可知升高溫度，平衡逆向移動(dòng)，可知正反應(yīng)為放熱反應(yīng)，所以△H＜0，故答案為：＜；
②a．反應(yīng)向正向進(jìn)行，CO氣體減少，生成氣體Ni（CO）₄密度增大，故a錯(cuò)誤；
b．反應(yīng)向正向進(jìn)行，CO濃度減小，速率減小，當(dāng)CO正反應(yīng)速率不變時(shí)說明反應(yīng)掉的CO速率等于生成CO的速率，反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)，故b正確；
c．該反應(yīng)是放熱反應(yīng)，一定量的粗鎳和CO加入一恒壓密閉容器中，開始時(shí)反應(yīng)正向進(jìn)行，焓變發(fā)生改變，故c錯(cuò)誤；
d．一定量的粗鎳和CO加入一恒壓密閉容器中，反應(yīng)正向進(jìn)行，CO轉(zhuǎn)化率升高，達(dá)到平衡時(shí)，消耗的CO等于生成的CO，故轉(zhuǎn)化率保持不變，故d正確；
平衡常數(shù)只受溫度影響，所以溫度不變化，平衡常數(shù)K不變；
v（Ni（CO）₄）=$\frac{△c}{△t}$=$\frac{\frac{0.6mol}{1L}}{3s}$=0.2mol•L^-1•s^-1，V（CO）：V（Ni（CO）₄）=4：1，可知v（CO）=0.8mol•L^-1•s^-1；
故答案為：bd；不變；0.8mol•L^-1•s^-1．

點(diǎn)評(píng) 本題考查化學(xué)平衡計(jì)算、反應(yīng)熱與焓變、平衡移動(dòng)，為高頻考點(diǎn)，把握焓變、K及平衡移動(dòng)、圖象分析為解答的關(guān)鍵，側(cè)重分析與應(yīng)用能力的考查，注意圖象與平衡判定為解答的難點(diǎn)，題目難度不大．