Question

(17分)金屬鎳具有優良的物理和化學特性，是高技術產業的重要原料。
（1）羰基法提純鎳涉及的反應為：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達到平衡狀態的是________（填代號）。

若在相同溫度下，上述反應改在體積為1L的恒容密閉容器中進行，平衡常數     （填“增大”、“不變”或“減小”），反應進行3s后測得Ni(CO)₄的物質的量為0．6mol，則0—3s內的平均反應速率v(CO)=____mol。
③要提高上述反應中CO的轉化率，同時增大反應速率，可采取的措施為____________________（寫出一條措施即可）。
（2）以NiS04溶液為電解質溶液進行粗鎳（含Fe、Zn、Cu、Pt、Au等雜質）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，化學能轉化為電能
b．粗鎳作陽極，發生還原反應
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量成正比
（3）工業上用硫化鎳(NiS)作為電極材料冶煉鎳。電解時，硫化鎳中的硫元素以單質形態沉積在某電極附近，鎳元素以Ni^2＋形態進入電解液中，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^－Ni^2＋+S。

試題分析：（1）①對于反應：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方向移動，則該反應的逆向吸熱，正向為放熱反應，?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.隨著反應的進行，容器內氣體的質量增大，物質的量減小，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.隨著反應的減小，反應物的濃度逐漸減小，正反應速率逐漸減小，達平衡時正反應速率不變，與圖像符合，正確；c.?H不隨反應的進行而變化，不能作為平衡標志，錯誤；d.CO的轉化率隨反應的進行不斷增大，達平衡時CO的轉化率不變，與圖像相符，正確，選bd；若在相同溫度下，上述反應改在體積為1L的恒容密閉容器中進行，影響平衡常數的外界因素為溫度，溫度不變，平衡常數不變；根據公式v=△n/V△t將題給數據代入計算得v(Ni(CO)₄)=0.2mol﹒L^—1﹒S^—1，則0—3s內的平均反應速率v(CO)=0.8mol﹒L^—1﹒S^—1。③要提高上述反應中CO的轉化率，同時增大反應速率，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溶液為電解質溶液進行粗鎳（含Fe、Zn、Cu、Pt、Au等雜質）的電解精煉， a．電解過程中，電能轉化為化學能，錯誤；b．粗鎳作陽極，發生氧化反應，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量成正比，正確，選cd；（3） 根據題意知，電解時，硫化鎳中的硫元素以單質形態沉積在某電極附近，硫元素的化合價由—2價升高為0價，發生氧化反應，作電解池的陽極，與電源的正極相接。陽極的電極反應式為NiS—2e^－Ni^2＋+S。