Question

(17分)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。
（1）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)，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(shuō)明反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)的是________（填代號(hào)）。

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(jìn)行，平衡常數(shù)     （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)=____mol。
③要提高上述反應(yīng)中CO的轉(zhuǎn)化率，同時(shí)增大反應(yīng)速率，可采取的措施為_(kāi)___________________（寫出一條措施即可）。
（2）以NiS04溶液為電解質(zhì)溶液進(jìn)行粗鎳（含F(xiàn)e、Zn、Cu、Pt、Au等雜質(zhì)）的電解精煉，下列說(shuō)法正確的是____________（填代號(hào)）。(已知氧化性：)
a．電解過(guò)程中，化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能
b．粗鎳作陽(yáng)極，發(fā)生還原反應(yīng)
c．利用陽(yáng)極泥可回收Cu、Pt、Au等金屬
d．粗鎳精煉時(shí)通過(guò)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(shí)，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Ni^2＋形態(tài)進(jìn)入電解液中，如圖所示。硫化鎳與電源的____________（填“正極”或“負(fù)極”）相接。寫出陽(yáng)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(qiáng)。（2）cd；
（3） 正極；NiS—2e^－Ni^2＋+S。

試題分析：（1）①對(duì)于反應(yīng)：Ni（s）+4CO（g）Ni（CO）₄（g），當(dāng)溫度升高時(shí)，減小，說(shuō)明平衡逆向移動(dòng)，升高溫度平衡向吸熱反應(yīng)方向移動(dòng)，則該反應(yīng)的逆向吸熱，正向?yàn)榉艧岱磻?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(jìn)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(dá)平衡時(shí)密度不變，與圖像不符，錯(cuò)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(dá)平衡時(shí)正反應(yīng)速率不變，與圖像符合，正確；c.?H不隨反應(yīng)的進(jìn)行而變化，不能作為平衡標(biāo)志，錯(cuò)誤；d.CO的轉(zhuǎn)化率隨反應(yīng)的進(jìn)行不斷增大，達(dá)平衡時(shí)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(jìn)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(jì)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(shí)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(qiáng)。（2）遷移教材知識(shí)銅的電解精煉作答。以NiSO₄溶液為電解質(zhì)溶液進(jìn)行粗鎳（含F(xiàn)e、Zn、Cu、Pt、Au等雜質(zhì)）的電解精煉， a．電解過(guò)程中，電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能，錯(cuò)誤；b．粗鎳作陽(yáng)極，發(fā)生氧化反應(yīng)，錯(cuò)誤；c．精煉過(guò)程中比鎳活潑的金屬Fe、Zn以離子形式進(jìn)入電解質(zhì)溶液，活潑性比鎳弱的金屬Cu、Pt、Au進(jìn)入陽(yáng)極泥，正確；d．粗鎳精煉時(shí)通過(guò)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(shí)，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(jià)由—2價(jià)升高為0價(jià)，發(fā)生氧化反應(yīng)，作電解池的陽(yáng)極，與電源的正極相接。陽(yáng)極的電極反應(yīng)式為NiS—2e^－Ni^2＋+S。