Question

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△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

2CO（g）+SO₂（g）=S（s）+2CO₂（g）△H₃=-270kJ?mol^-1

．
（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=

cCO23

cCO3

．800℃时，其中最易被还原的金属氧化物是

Cu₂O

（填化学式），该反应的平衡常数数值（K）等于

10⁶

．
（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

2CO₂+O₂+4e^-=2CO₃^2-

．

Answer 1

分析：（1）大多数的化合反应为放热反应，放热反应的△H＜0；
（2）利用盖斯定律可以根据已知的反应的热化学方程式求反应2CO+SO₂=S+2CO₂的焓变，进而写热化学方程式；
（3）一氧化碳还原三氧化铬反应的化学方程式中，平衡常数只和气体的浓度有关；800℃时，K越大，说明反应进行的程度大，金属氧化物越易被还原；
（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．

解答：解：（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，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^-=2CO₃^2-．

点评：本题是一道热化学知识的题目，考查了学生热化学方程式的书写以及化学平衡常数的有关知识，综合性强，难度大．