Question

鎳具有優(yōu)良的物理和化學特性，是許多領(lǐng)域尤其是高技術(shù)產(chǎn)業(yè)的重要原料。羰基法提純粗鎳涉及的兩步反應(yīng)依次為：

（1）Ni(S)+4CO(g) Ni(CO)₄(g)+Q

（2）Ni(CO)₄(g) Ni(S)+4CO(g)

完成下列填空：

（1）在溫度不變的情況下，要提高反應(yīng)（1）中Ni(CO₄)的產(chǎn)率，可采取的措施有         、       。

（2）已知在一定條件下的2L密閉容器中制備Ni(CO)₄，粗鎳（純度98．5%,所含雜質(zhì)不與CO反應(yīng)）剩余質(zhì)量和反應(yīng)時間的關(guān)系如右圖所示。Ni(CO)₄在0～10min的平均反應(yīng)速率為       。

（3）若反應(yīng)（2）達到平衡后，保持其他條件不變，降低溫度，重新達到平衡時        。

a．平衡常數(shù)K增大   b．CO的濃度減小

c．Ni的質(zhì)量減小    d．v_逆[Ni(CO)₄]增大

（4）簡述羰基法提純粗鎳的操作過程。

 

Answer 1

【答案】

（1）及時移走Ni(CO)₄，加壓。

（2）0．05mol·L^-min^-。

（3）bc。

（4）先將粗鎳和CO在50℃反應(yīng)生成羰基鎳，然后將羰基鎳轉(zhuǎn)移到另外一個中，升溫至230℃熱解得到純鎳。

【解析】

（1）反應(yīng)（1）是正向氣體體積縮小的放熱反應(yīng)，因此根據(jù)平衡移動原理在溫度不變的情況下采取可增大CO濃度，及時移走Ni(CO)₄，加壓的方法等提高產(chǎn)率；

（2）根據(jù)題意，反應(yīng)的Ni為1 mol，則生成Ni(CO)₄為1 mol，反應(yīng)速率為1/（2×10）=0．05mol·L^-min^-；

（3）反應(yīng)（2）是正向氣體體積增大的吸熱反應(yīng)，則，降低溫度平衡逆向移動，平衡常數(shù)K、CO的濃度、Ni的質(zhì)量、v_逆【Ni(CO)₄】均減��；根據(jù)反應(yīng)⑴⑵的特點可提純粗鎳。

【考點定位】 本題考查化學反應(yīng)速率、平衡移動原理的應(yīng)用。