8.
一氧化碳是一种用途相当广泛的化工基础原料。
\(\rm{⑴}\)利用下列反应可以将粗镍转化为纯度达\(\rm{99.9\%}\)的高纯镍。
\(\rm{Ni(s)+4CO(g) \underset{50-80^{^{\circ}}{C}}{\overset{180-200^{^{\circ}}{C}}{⇌}} Ni(CO)_{4}(g)}\)该反应的\(\rm{Δ}\)\(\rm{H}\)_______\(\rm{0(}\)选填“\(\rm{ > }\)”或“\(\rm{=}\)”或“\(\rm{ < }\)”\(\rm{)}\)。
\(\rm{⑵}\)在高温下一氧化碳可将二氧化硫还原为单质硫。已知:
\(\rm{C(s)+O_{2}(g)=CO_{2}(g)}\);\(\rm{Δ}\)\(\rm{H}\)\(\rm{{\,\!}_{1}=-393.5 kJ·mol^{-1}}\)
\(\rm{CO_{2}(g)+C(s)=2CO(g)}\);\(\rm{Δ}\)\(\rm{H}\)\(\rm{{\,\!}_{2}=+172.5 kJ·mol^{-1}}\)
\(\rm{S(s)+O_{2}(g)=SO_{2}(g)}\);\(\rm{Δ}\)\(\rm{H}\)\(\rm{{\,\!}_{3}=-296.0 kJ·mol^{-1}}\)
则\(\rm{2CO(g)+SO_{2}(g)=S(s)+2CO_{2}(g)}\) \(\rm{Δ}\)\(\rm{H}\)\(\rm{{\,\!}_{4}=}\)________。
\(\rm{⑶}\)工业上一般采用\(\rm{CO}\)与\(\rm{H_{2}}\)反应合成可再生能源甲醇,反应如下:
\(\rm{CO(g)+2H_{2}(g)⇌ CH_{3}OH(g)}\)
某温度下,将\(\rm{2molCO}\)和\(\rm{6molH_{2}}\)充入\(\rm{2L}\)的密闭容器中,充分反应达到平衡后,测得\(\rm{c(CO)=0.2mol·L^{-1}}\),则\(\rm{CO}\)的转化率为___________。
合成气经压缩升温后进入\(\rm{10m^{3}}\)甲醇合成塔,在催化剂作用下,通过反应进行甲醇合成,\(\rm{T_{1}℃}\)下此反应的平衡常数为\(\rm{160}\)。此温度下,在密闭容器中加入一定量\(\rm{CO}\)和\(\rm{H_{2}}\),反应到某时刻测得各组分的浓度如下:
物质 | \(\rm{H_{2}}\) | \(\rm{CO}\) | \(\rm{CH_{3}OH}\) |
浓度\(\rm{/(mol·L^{-1})}\) | \(\rm{0.2}\) | \(\rm{0.1}\) | \(\rm{0.4}\) |
比较此时正、逆反应速率的大小:\(\rm{v}\)\(\rm{{\,\!}_{正}}\)_______\(\rm{v}\)\(\rm{{\,\!}_{逆}(}\)填“\(\rm{ > }\)”、“\(\rm{ < }\)”或“\(\rm{=}\)”\(\rm{)}\);若其他条件不变,在\(\rm{T_{2}℃}\)反应\(\rm{10min}\)后达到平衡,\(\rm{c(H_{2})=0.4 mol·L^{-1}}\),则该时间内反应速率:\(\rm{v}\)\(\rm{(CH_{3}OH)=}\)__________;
\(\rm{(4)}\)金属氧化物被一氧化碳还原生成金属单质和二氧化碳。下图是四种金属氧化物被一氧化碳还原时\(\rm{\lg [}\)\(\rm{c}\)\(\rm{(CO)/}\)\(\rm{c}\)\(\rm{(CO_{2})]}\)与温度\(\rm{(}\)\(\rm{t}\)\(\rm{)}\)的关系曲线图。\(\rm{800℃}\)时,其中最易被还原的金属氧化物是____\(\rm{(}\)填化学式\(\rm{)}\),该反应的平衡常数数值\(\rm{(}\)\(\rm{K}\)\(\rm{)}\)等于____________。